KR101519944B1 - Ｒｆｉｄ 트랜스폰더의 안테나 엘리먼트를 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하는 방법은: ― 도전성 시트(70)의 일부(OR1)가 제 1 그루브(C1)를 둘러싸도록 도전성 시트(70)에 제 1 그루브(C1)를 형성하는 단계; ― 제 1 그루브(C1)가 칩(50)의 제 1 연결 엘리먼트(52a)와 칩(50)의 제 2 연결 엘리먼트(52b) 사이에 위치되도록 제 1 그루브(C1)를 형성한 이후에 도전성 시트(70)에 RFID 칩(50)을 부착하는 단계; 및 ― 트랜스폰더(100)의 안테나 엘리먼트(10a)를 형성하도록 칩(50)을 부착한 이후에 도전성 시트(70)에 제 2 그루브(C2)를 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 RFID 트랜스폰더들에 관한 것이다.
무선 주파수 식별(RFID) 태그들이 물품들을 식별하고 그리고/또는 물품들의 이동을 트래킹하기 위해 물품들에 부착될 수 있거나 그렇지 않으면 물품들과 연관될 수 있다. 태그들에 저장된 정보가 휴대 또는 고정 리더(stationary reader)를 사용함으로써 무선 방식으로 판독될 수 있다.
무선 주파수 식별 태그는 응답을 송신함으로써 문의 신호(interrogation signal)에 응답하는 트랜스폰더를 포함한다. 태그로부터 리더로 송신된 응답은 예를 들어, 태그와 연관된 물품의 식별 번호를 특정하는 정보를 포함할 수 있다. 태그는 옵션의 부착 수단에 의해 물품에 부착될 수 있다.
RFID 태그들은 물품의 무선 식별을 제공하기 위해 물품에 부착될 수 있다. RFID 태그는 예를 들어, 물품의 일련 번호, 물품의 제조 배치(manufacturing batch) 및/또는 물품의 가격을 특정할 수 있다. RFID 태그는 하나 또는 그 초과의 안테나 엘리먼트들(10a, 10b) 및 RFID 칩을 차례로 포함할 수 있는 트랜스폰더를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)은 화학적 에칭에 의해 기판(90)상에 제조될 수 있다. 기판(90)은 예를 들어, 폴리에틸렌 테페프탈레이트(PET)일 수 있다. 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 최종 형상이 에칭된 이후에, RFID 칩(50)이 예를 들어, 이방성의 도전성 접착제를 사용함으로써 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)에 부착될 수 있다.
일정한 무선 주파수 성능을 보장하기 위해 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 단자부들(12a, 12b)에 관한 RFID 칩의 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)의 정밀한 포지셔닝이 요구될 수 있다.
본 발명의 목적은 RFID 트랜스폰더를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 RFID 트랜스폰더를 제조하는 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 RFID 트랜스폰더를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양상에 따르면, 청구항 1에 기재된 방법이 제공된다.
본 발명의 제 2 양상에 따르면, 청구항 20에 기재된 장치가 제공된다.
무선 주파수 식별(RFID) 트랜스폰더는 하나 또는 그 초과의 안테나 엘리먼트들에 연결된 무선 주파수 식별(RFID) 칩을 포함한다. 안테나 엘리먼트들은 레이저에 의해 도전성 시트로부터 절단(cut)될 수 있다. 안테나 엘리먼트들 또는 코일 안테나의 단부들은 그루브에 의해 서로 분리되어야 한다. 그러나, 칩이 개별 그루브와 오버랩하기 때문에, 절단 레이저 빔으로 칩을 손상시키는 위험이 존재한다.
RFID 트랜스폰더를 제조하는 방법은:
― 도전성 시트(70)의 일부(OR1)가 제 1 그루브(C1)를 둘러싸도록 도전성 시트(70)에 제 1 그루브(C1)를 형성하는 단계;
― 제 1 그루브(C1)가 칩(50)의 제 1 연결 엘리먼트(52a)와 칩(50)의 제 2 연결 엘리먼트(52b) 사이에 위치되도록 제 1 그루브(C1)를 형성한 이후에 도전성 시트(70)에 칩(50)을 부착하는 단계; 및
― 트랜스폰더(100)의 안테나 엘리먼트(10a)를 형성하도록 칩(50)을 부착한 이후에 도전성 시트(70)에서 제 2 그루브(C2)를 절단하는 단계를 포함한다.
칩(50)을 부착하기 이전에 제 1 그루브를 형성할 때, 칩을 손상시키는 위험이 상당히 감소될 수 있다.
이어서, 안테나 엘리먼트들의 최종 형태가 칩이 도전성 시트에 부착된 이후에 도전성 시트로부터 절단될 수 있다. 따라서, 안테나 엘리먼트들의 위치는 칩에 관하여 정확하게 정의될 수 있고, 레이저 빔으로 칩을 손상시키는 위험이 상당히 감소될 수 있다.
도전성 시트의 강도(strength) 및 강성(rigidity)은 시트의 에지까지 연장하는 하나 또는 그 초과의 그루브들이 절단된 이후에 상당히 감소될 수 있다. 긴 내부 돌출부들의 절단은 도전성 시트의 강도 및 강성을 또한 감소시킬 수 있다. 시트를 제 위치에 확고하게 유지하는 것이, 시트의 에지까지 연장하는 하나 또는 그 초과의 그루브들을 절단한 이후에 또한 더 어려워질 수 있다. 따라서, 시트에 관하여 칩을 포지셔닝하는 정확도는, 시트의 에지까지 연장하는 하나 또는 그 초과의 그루브들이 절단되기 이전에 그리고/또는 긴 내부 돌출부들이 형성되기 이전에 칩을 시트에 부착함으로써 향상될 수 있다. 특히, 제 1 (예비) 그루브에 관하여 칩을 정확하게 포지셔닝하는 것은, 시트의 에지까지 연장하는 하나 또는 그 초과의 그루브들이 절단되기 이전에 그리고/또는 긴 내부 돌출부들이 형성되기 이전에 칩을 시트에 부착(본딩)함으로써 촉진될 수 있다.
RFID 태그의 안테나 엘리먼트들에 의해 제공된 전기 신호들은 매우 약할 수 있다. 칩(50)과 안테나 엘리먼트 사이의 전기 접촉의 임피던스가 중요할 수 있다. 본 발명으로 인해, 임피던스의 변동들이 감소될 수 있고 더욱 일정할 수 있으며, 신뢰가능한 RFID 동작이 제조 배치의 트랜스폰더들에 대해 제공될 수 있다.
칩을 부착한 이후에 안테나 엘리먼트의 단자부의 최종 형태를 절단함으로써, 칩의 포지셔닝에서의 편차들이 보상될 수 있다.
안테나 엘리먼트들의 최종 형태를 절단하기 이전에 도전성 시트에 칩을 부착하는 것에 의해, 도전성 시트는 제 위치에 확고하게 유지될 수 있다. 이것은 칩 오정렬의 악영향을 최소화시키는 것을 도울 수 있다.
실시예에서, 실질적으로 무기판(substrateless) RFID 트랜스폰더가 제조 프로세스의 중간 단계에서 제공될 수 있다.
실시예에서, RFID 트랜스폰더의 안테나 엘리먼트는 유전체 기판 시트에 부착되지 않고, 즉, RFID 트랜스폰더는 실질적으로 무기판 안테나를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 엘리먼트(10a, 10b, CA1)의 표면적의 20% 미만이 유전체 물질에 의해 커버될 수 있다.
무기판 구조로 인해, RFID 트랜스폰더들을 제조하는 동안 낭비 물질이 덜 발생할 수 있다.
실시예에서, 더욱 값싼 면 및/또는 더욱 값싼 커버 물질들이 RFID 태그에서 사용될 수 있다.
실시예에서, 실질적으로 무기판 RFID 트랜스폰더가 제조될 수 있다. 트랜스폰더는 물품에 실질적으로 부착될 수 있고, 즉, 물품의 표면이 RFID 트랜스폰더의 표면을 지지하도록 배열될 수 있다.
실시예에서, 더 낮은 제조 비용이 기대될 수 있다.
기판 시트에 부착되지 않는 안테나 엘리먼트들을 제조할 때 특정한 문제점들이 해결되어야 한다. 가장 중요한 문제점들 중 하나가 안테나 엘리먼트들을 절단하는 동안 그리고 트랜스폰더 또는 반제조된 트랜스폰더를 빠르게 이동시킬 때 안테나 엘리먼트들의 형태 및 치수들을 유지하는 것이다. 안테나 엘리먼트들의 형태는 예를 들어, 링크들을 사용하고, 브리지들을 사용하고 그리고/또는 홀딩 부재들을 사용함으로써 유지될 수 있다.
실시예에서, 안테나 엘리먼트는 링크들에 의해 도전성 시트의 외측부(outer portion)에 연결된다. 링크들은 안테나 엘리먼트의 형상을 절단하는 동안 안테나 엘리먼트의 정확한 형태를 유지하는 것을 돕는다. 절단한 이후에, 안테나 엘리먼트는 예를 들어, 링크들을 파괴함으로써 도전성 시트의 나머지 부분으로부터 분리될 수 있다.
실시예에서, 제조 장치에 의해 제조된 안테나 엘리먼트의 치수들 및/또는 형상들이 빠르게 변화될 수 있다.
실시예에서, 도전성 시트에 부착된 칩을 포함하는 복수의 반제조된(즉, 미완성) 트랜스폰더들이 저장될 수 있고, 안테나 엘리먼들의 최종 형태는 예를 들어, 칩이 시트에 부착된 이후에 수 시간 또는 수 일 이후에 절단될 수 있다. 이것은 제조 프로세스가 적응될 수 있는 속도를 향상시켜 상이한 안테나 형상들을 갖는 트랜스폰더들을 빠르게 제조할 수 있다. 실질적으로 동일한 연속 도전성 시트에 부착된 여러 칩들을 포함하는 복수의 반제조된 트랜스폰더들이 예를 들어, 단일 롤로 저장될 수 있다.
아래의 예들에서, 본 발명의 실시예들은 첨부한 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 RFID 태그를 제조하는 공지된 방법을 도시하는 3차원 도면이다.
도 2는 안테나 엘리먼트들에 관한 RFID 칩의 오정렬을 도시하는 상면도이다.
도 3은 RFID 칩의 오정렬을 보상하기 위해 안테나 엘리먼트를 절단하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 4a는 도전성 시트에서 예비 그루브를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 4b는 예비 그루브를 형성한 이후에 도전성 시트에 RFID 칩을 부착하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 4c는 RFID 트랜스폰더의 안테나 엘리먼트들의 형태를 정의하도록 RFID 칩을 도전성 시트에 부착한 이후에 레이저 빔에 의해 도전성 시트를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 5a는 도전성 시트의 상면도이다.
도 5b는 도전성 시트에 대한 예비 그루브를 절단하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 5c는 예비 그루브를 형성한 이후에 도전성 시트에 RFID 칩을 부착하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 5d는 RFID 트랜스폰더의 안테나 엘리먼트들의 형태를 정의하도록 RFID 칩을 도전성 시트에 부착한 이후에 도전성 시트를 절단하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 5e는 도 5d에 따라 도전성 시트를 절단함으로써 획득된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 상면도이다.
도 6a는 도전성 시트에서 예비 그루브를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 6b는 RFID 칩을 도전성 시트에 부착하는 것을 도시한다.
도 6c는 시트 홀더에 의해 도전성 시트를 지지하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 6d는 RFID 칩을 도전성 시트에 부착한 이후에 레이저 빔에 의해 도전성 시트를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 6e는 시트 홀더에 의해 지지된 RFID 트랜스폰더 및 캐리어 시트를 도시하는 3차원 도면이다.
도 6f는 캐리어 시트에 부착된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 7a는 무기판 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 7b는 캐리어 시트에 부착된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 7c는 캐리어 시트에 부착된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 7d는 2개의 시트들 사이에 적층된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 8a는 도전성 시트에서 예비 그루브를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 8b는 예비 그루브를 형성한 이후에 도전성 시트에 RFID 칩을 부착하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 8c는 레이저 빔으로 절단하는 동안 도전성 시트를 홀딩하는 흡입 홀더(suction holder)를 도시하는 3차원 도면이다.
도 8d는 흡입 홀더에 의해 RFID 트랜스폰더를 홀딩하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 8e는 캐리어 시트에 부착된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 9a는 예비 그루브를 절단하는 동안 클램핑 부재들에 의해 도전성 시트를 홀딩하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 9b는 도전성 시트에 RFID 칩을 부착하는 동안 클램핑 부재들에 의해 도전성 시트를 홀딩하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 10은 예비 그루브의 치수들을 도시하는 상면도이다.
도 11은 레이저 절단 장치를 도시하는 3차원 도면이다.
도 12는 예비 그루브들로 구성된 단면 형상 예비 패턴을 도시하는 상면도이다.
도 13은 예비 그루브들에 의해 형성된 직사각형 예비 패턴을 도시하는 상면도이다.
도 14a는 예비 패턴에 의해 정의된 내향 돌출부(inward protrusion)의 치수들을 도시하는 상면도이다.
도 14b는 예비 패턴에 의해 정의된 내향 돌출부(inward protrusion)의 치수들을 도시하는 상면도이다.
도 14c는 예비 패턴을 둘러싸는 폐쇄 경로를 도시하는 상면도이다.
도 14d는 예비 패턴을 둘러싸는 폐쇄 경로를 도시하는 상면도이다.
도 14e는 폐쇄 경로의 길이를 도시하는 상면도이다.
도 14f는 폐쇄 경로의 길이를 도시하는 상면도이다.
도 14g는 RFID 칩의 원주(circumference)를 도시하는 상면도이다.
도 14h는 도전성 시트의 에지까지 연장하는 그루브를 도시하는 상면도이다.
도 14i는 도전성 시트의 에지에 인접하게 위치된 예비 패턴을 도시하는 상면도이다.
도 15는 예비 그루브들로 구성된 T-형상 예비 패턴을 도시하는 상면도이다.
도 16a는 하나 또는 그 초과의 검사 홀들을 사용함으로써 RFID 칩의 각도 오정렬을 모니터링하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 16b는 하나 또는 그 초과의 검사 홀들을 사용함으로써 RFID 칩의 병진 오정렬(translational misalignment)을 모니터링하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 16c는 하나 또는 그 초과의 검사 홀들을 사용함으로써 RFID 칩의 각도 및 병진 오정렬을 모니터링하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 17a는 코일 안테나를 갖는 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 17b는 점프 와이어(jump wire)없이 구현된 코일 안테나를 갖는 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 17c는 코일 안테나를 제조하는 예비 그루브들을 도시하는 3차원 도면이다.
도 17d는 점프 와이어없이 구현된 코일 안테나를 갖는 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 18a는 복수의 링크들에 의해 도전성 시트의 외측부에 연결된 안테나 엘리먼트들을 도시하는 3차원 도면이다.
도 18b는 도 18a의 링크들을 도시하는 측단면도이다.
도 18c는 도 18a의 링크들을 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 18d는 RFID 태그들을 제조하는 장치를 도시하는 측면도이고, 여기서, 장치는 안테나 엘리먼트를 도전성 시트의 외측부에 연결하는 링크들을 제조하도록 배열된다.
도 19a는 슬롯들의 제 1 그룹을 제조하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 19b는 제 1 그룹의 슬롯들과 일치하는 지지 브리지들을 형성하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 19c는 도 19b의 브리지들을 도시하는 측단면도이다.
도 19d는 제 1 그룹의 슬롯들 및 제 2 그룹의 슬롯들이 도전성 시트의 외측부로부터 안테나 엘리먼트들을 실질적으로 함께 분리시키도록 슬롯들의 제 2 그룹을 제조하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 19e는 안테나 엘리먼트들을 둘러싸는 실질적으로 연속 그루브를 도시하는 상면도이다.
도 19f는 도 19e의 슬롯을 도시하는 측단면도이다.
도 20은 RFID 트랜스폰더의 기능 유닛들을 도시한다.
도 21은 물품들에 부착된 RFID 트랜스폰더들을 도시하는 3차원 도면이다.
도 1은 RFID 태그를 제조하는 공지된 방법을 도시하는 3차원 도면이다.
도 2는 안테나 엘리먼트들에 관한 RFID 칩의 오정렬을 도시하는 상면도이다.
도 3은 RFID 칩의 오정렬을 보상하기 위해 안테나 엘리먼트를 절단하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 4a는 도전성 시트에서 예비 그루브를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 4b는 예비 그루브를 형성한 이후에 도전성 시트에 RFID 칩을 부착하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 4c는 RFID 트랜스폰더의 안테나 엘리먼트들의 형태를 정의하도록 RFID 칩을 도전성 시트에 부착한 이후에 레이저 빔에 의해 도전성 시트를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 5a는 도전성 시트의 상면도이다.
도 5b는 도전성 시트에 대한 예비 그루브를 절단하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 5c는 예비 그루브를 형성한 이후에 도전성 시트에 RFID 칩을 부착하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 5d는 RFID 트랜스폰더의 안테나 엘리먼트들의 형태를 정의하도록 RFID 칩을 도전성 시트에 부착한 이후에 도전성 시트를 절단하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 5e는 도 5d에 따라 도전성 시트를 절단함으로써 획득된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 상면도이다.
도 6a는 도전성 시트에서 예비 그루브를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 6b는 RFID 칩을 도전성 시트에 부착하는 것을 도시한다.
도 6c는 시트 홀더에 의해 도전성 시트를 지지하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 6d는 RFID 칩을 도전성 시트에 부착한 이후에 레이저 빔에 의해 도전성 시트를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 6e는 시트 홀더에 의해 지지된 RFID 트랜스폰더 및 캐리어 시트를 도시하는 3차원 도면이다.
도 6f는 캐리어 시트에 부착된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 7a는 무기판 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 7b는 캐리어 시트에 부착된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 7c는 캐리어 시트에 부착된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 7d는 2개의 시트들 사이에 적층된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 8a는 도전성 시트에서 예비 그루브를 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 8b는 예비 그루브를 형성한 이후에 도전성 시트에 RFID 칩을 부착하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 8c는 레이저 빔으로 절단하는 동안 도전성 시트를 홀딩하는 흡입 홀더(suction holder)를 도시하는 3차원 도면이다.
도 8d는 흡입 홀더에 의해 RFID 트랜스폰더를 홀딩하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 8e는 캐리어 시트에 부착된 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 9a는 예비 그루브를 절단하는 동안 클램핑 부재들에 의해 도전성 시트를 홀딩하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 9b는 도전성 시트에 RFID 칩을 부착하는 동안 클램핑 부재들에 의해 도전성 시트를 홀딩하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 10은 예비 그루브의 치수들을 도시하는 상면도이다.
도 11은 레이저 절단 장치를 도시하는 3차원 도면이다.
도 12는 예비 그루브들로 구성된 단면 형상 예비 패턴을 도시하는 상면도이다.
도 13은 예비 그루브들에 의해 형성된 직사각형 예비 패턴을 도시하는 상면도이다.
도 14a는 예비 패턴에 의해 정의된 내향 돌출부(inward protrusion)의 치수들을 도시하는 상면도이다.
도 14b는 예비 패턴에 의해 정의된 내향 돌출부(inward protrusion)의 치수들을 도시하는 상면도이다.
도 14c는 예비 패턴을 둘러싸는 폐쇄 경로를 도시하는 상면도이다.
도 14d는 예비 패턴을 둘러싸는 폐쇄 경로를 도시하는 상면도이다.
도 14e는 폐쇄 경로의 길이를 도시하는 상면도이다.
도 14f는 폐쇄 경로의 길이를 도시하는 상면도이다.
도 14g는 RFID 칩의 원주(circumference)를 도시하는 상면도이다.
도 14h는 도전성 시트의 에지까지 연장하는 그루브를 도시하는 상면도이다.
도 14i는 도전성 시트의 에지에 인접하게 위치된 예비 패턴을 도시하는 상면도이다.
도 15는 예비 그루브들로 구성된 T-형상 예비 패턴을 도시하는 상면도이다.
도 16a는 하나 또는 그 초과의 검사 홀들을 사용함으로써 RFID 칩의 각도 오정렬을 모니터링하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 16b는 하나 또는 그 초과의 검사 홀들을 사용함으로써 RFID 칩의 병진 오정렬(translational misalignment)을 모니터링하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 16c는 하나 또는 그 초과의 검사 홀들을 사용함으로써 RFID 칩의 각도 및 병진 오정렬을 모니터링하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 17a는 코일 안테나를 갖는 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 17b는 점프 와이어(jump wire)없이 구현된 코일 안테나를 갖는 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 17c는 코일 안테나를 제조하는 예비 그루브들을 도시하는 3차원 도면이다.
도 17d는 점프 와이어없이 구현된 코일 안테나를 갖는 RFID 트랜스폰더를 도시하는 3차원 도면이다.
도 18a는 복수의 링크들에 의해 도전성 시트의 외측부에 연결된 안테나 엘리먼트들을 도시하는 3차원 도면이다.
도 18b는 도 18a의 링크들을 도시하는 측단면도이다.
도 18c는 도 18a의 링크들을 절단하는 것을 도시하는 3차원 도면이다.
도 18d는 RFID 태그들을 제조하는 장치를 도시하는 측면도이고, 여기서, 장치는 안테나 엘리먼트를 도전성 시트의 외측부에 연결하는 링크들을 제조하도록 배열된다.
도 19a는 슬롯들의 제 1 그룹을 제조하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 19b는 제 1 그룹의 슬롯들과 일치하는 지지 브리지들을 형성하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 19c는 도 19b의 브리지들을 도시하는 측단면도이다.
도 19d는 제 1 그룹의 슬롯들 및 제 2 그룹의 슬롯들이 도전성 시트의 외측부로부터 안테나 엘리먼트들을 실질적으로 함께 분리시키도록 슬롯들의 제 2 그룹을 제조하는 것을 도시하는 상면도이다.
도 19e는 안테나 엘리먼트들을 둘러싸는 실질적으로 연속 그루브를 도시하는 상면도이다.
도 19f는 도 19e의 슬롯을 도시하는 측단면도이다.
도 20은 RFID 트랜스폰더의 기능 유닛들을 도시한다.
도 21은 물품들에 부착된 RFID 트랜스폰더들을 도시하는 3차원 도면이다.
도 2를 참조하면, 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)이 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 단자부들(12a, 12b)에 칩(50)의 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)를 본딩하기 이전에 형성된 상황에서, 무선 주파수 식별 칩(50)이 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)에 관하여 잘못 위치(misplace)될 수 있다.
SX, XY, 및 SZ는 직교 방향들을 나타낸다. 도전성 시트(70)는 방향들 SX 및 SY에 의해 정의된 (실질적으로) 평면에 있을 수 있다. 방향 SZ는 도전성 시트의 평면에 실질적으로 수직할 수 있다.
RFID 태그의 안테나 엘리먼트들에 의해 제공된 전기 신호들은 매우 약할 수 있다. 칩(50)의 각도 및/또는 병진 오정렬은 칩(50)과 안테나 엘리먼트들 사이의 전기 접촉의 임피던스에 악영향을 미칠 수 있다. 칩(50)은 정확한 위치에 관하여 심각하게 변위될 수 있고, 이는 트랜스폰더(100)의 동작을 방해한다.
도 3을 참조하면, 칩(50)의 위치에서의 에러는 칩(50)이 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 도전성 물질에 부착된 이후에 안테나 엘리먼트(10a, 10b)의 적어도 일부를 절단함으로써 적어도 부분적으로 보상될 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나 엘리먼트(10a)의 단자부(12a)가 칩(50)의 오정렬을 보상하기 위해 제 2 안테나 엘리먼트(10b)의 단자부(12b)에 관하여 거리(CMP1) 만큼 변위될 수 있다.
RFID 칩(50)의 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)는 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 단자부들(12a, 12b)의 최종 형상이 절단되기 이전에 도전성 시트(70)에 본딩될 수 있다. 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)은 단자부들(12a, 12b)의 최종 형태를 절단하기 이전에 도전성 시트에 전기적으로 연결될 수 있다.
도전성 시트(70)는 예를 들어, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn), 철(Fe), 은(Ag), 금(Au), 그라파이트(C), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 및/또는 납(Pb)을 포함할 수 있다. 친환경적 저가 물질들이 바람직할 수 있다. 특히, 도전성 시트(70)는 알루미늄 또는 구리로 이루어질 수 있다. 도전성 시트(70)의 두게는 예를 들어, 0.002mm 내지 0.02mm의 범위, 0.02mm 내지 0.08mm의 범위, 또는 0.08mm 내지 0.2mm의 범위일 수 있다.
칩(50)의 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)은 예를 들어, 구리, 알루미늄, 주석, 은, 니켈, 및/또는 금을 포함할 수 있다.
접촉 엘리먼트들(52a, 52b)은 접촉 범프들일 수 있다. 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)은 접촉 패드들일 수 있다.
RFID 칩(50)은 2개 보다 많은 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)을 포함할 수 있다. 특히, RFID 칩(50)은 4개의 접촉 엘리먼트들을 가질 수 있다. 특히, 2개의 접촉 엘리먼트들은 더욱 신뢰할 수 있는 전기적 접촉을 제공하기 위해 그리고/또는 기계적으로 더 강한 연결을 제공하기 위해 동일한 안테나 엘리먼트에 본딩될 수 있다.
칩(50)의 가장 긴 치수는 예를 들어, 5mm와 같거나 또는 이보다 작을 수 있고, 바람직하게는, 2mm 보다 작을 수 있다.
도 4a를 참조하면, 도전성 시트(70)가 그루브(C1)를 완벽하게 둘러싸도록 그루브(C1)가 도전성 시트(70)에 형성될 수 있다. 주변 외측부(OR1)가 후속 처리 동안 그루브(C1)의 치수들을 안정화시킬 수 있다. 다시 말해, 주변 외측부(OR1)는 반제조된 트랜스폰더의 기계적 강도를 증가시킬 수 있다.
갈바니 분리(galvanic separation)를 제공하기 위해, 그루브(C1)는 시트(70)를 통해(즉, 상측으로부터 하측으로) 확장한다. 그루브(C1)를 슬릿 또는 슬롯으로서 또한 지칭할 수 있다.
특히, 그루브(C1)는 레이저(250)에 의해 생성된 레이저 빔(LB1)에 의해 절단될 수 있다. 그루브(C1)는 레이저 빔(LB1)으로 시트(70)의 도전성 물질을 가열 및/또는 애블레이팅(ablating)함으로써 절단될 수 있다.
레이저로 그루브(C1)를 형성하는 것은 예를 들어, 이것이 그루브(C1)의 치수들을 빠르고 정확하게 변화시키는 것을 허용하기 때문에 바람직할 수 있다. 그 결과, 상이한 형상들 및 사이즈들을 갖는 트랜스폰더들이 동일한 제조 장치로 제조될 수 있다.
레이저 절단은 액체 화학물질을 사용하지 않고 수행될 수 있다.
동일한 레이저(250)가 칩(50)을 도전성 시트(70)에 부착한 이후에 예비 그루브(C1) 및 안테나 엘리먼트들의 최종 형상을 절단하기 위해 사용될 수 있다.
대안으로, 제 1 그루브(C1)는 예를 들어, 에칭 또는 다이-절단에 의해 형성될 수 있다. 에칭 및 다이-절단은 대량 생산의 저가의 방법들일 수 있다. 레이저 절단 프로세스에서 보다는 에칭 또는 다이-절단 프로세스에서 절단 치수들을 변화시키는 것이 더욱 어려울 수 있다.
도 4b를 참조하면, RFID 칩은 제 1 그루브(C1)를 형성한 이후에 도전성 시트(70)에 부착될 수 있다.
부착하는 것은 칩의 제 1 연결 엘리먼트(52a)와 도전성 시트(70) 사이에 제 1 전기적 연결을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 부착하는 것은 칩의 제 2 연결 엘리먼트(52b)와 도전성 시트(70) 사이에 제 2 전기적 연결을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 연결 엘리먼트들(52a, 52b)은 제 1 그루브(C1)가 제 1 연결 엘리먼트(52a)와 제 2 연결 엘리먼트(52b) 사이에 위치되도록 시트(70)에 본딩될 수 있다.
전기적 연결은 예를 들어, 용접, 납땜에 의해 그리고/또는 이방성의 도전성 접착제를 사용함으로써 형성될 수 있다.
부착하는 것은 도전성 시트(70)에 대해 칩(50)의 연결 엘리먼트들(52a, 52b)을 미는 것(push)을 포함할 수 있다. 특히, 이방성의 도전성 접착제에 의해 전기적 연결을 형성하는 것은 시트(70)에 대해 칩(50)을 미는 것을 포함할 수 있다. 또한 주변부(OR1)는 부착 동안 그루브(C1)의 치수들을 유지시키는 것을 도울 수 있다. 주변부(OR1) 없이, 미는 힘(pushing force)이 그루브(C1)의 치수들을 변경시킬 수 있고, 다시 말하면, 시트는 주변부(OR1) 없이 변형될 수도 있다.
도 4c를 참조하면, 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 최종 형태는 칩(50)이 도전성 시트(70)에 부착된 이후에 절단될 수 있다. 안테나 엘리먼트(10a)는 칩(50)이 도전성 시트(70)에 부착된 이후에 제 2 그루브(C2)를 절단함으로써 형성될 수 있다. 제 2 그루브(C2)는 레이저 빔(LB2)으로 절단될 수 있다. 레이저 빔(LB2)으로 절단하는 것에 의해, 안테나 엘리먼트(10a)의 단자부(12a)의 위치는 칩(50)에 관하여 정확하게 정의될 수 있다.
트랜스폰더의 안테나 엘리먼트들은 (방향들 SX 및/또는 SY에서의) 횡방향 힘들(transverse forces)로 인해 매우 쉽게 변형될 수 있다. 레이저 빔(LB2)으로 절단하는 것은 매우 작거나 무시가능한 횡방향 힘들을 생성할 수 있다.
레이저 빔(LB2)은 제 1 레이저 빔(LB1)과 동일한 레이저(250)에 의해 또는 상이한 레이저에 의해 제공될 수 있다. 제 2 그루브(C2)는 여러 레이저들로부터 획득된 여러 레이저 빔들을 사용함으로써 절단될 수 있다.
고강도 레이저 스폿(SP2)이 예를 들어, 부분들(12a, 12b)의 원하는 형상을 절단하기 위해 방향들 SX 및 SY로 이동될 수 있다.
본딩하고 절단하는 것은 동일한 레이저(250)를 사용함으로써 또는 상이한 타입의 레이저들을 사용함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 접촉 엘리먼트(52a)와 도전성 시트(70) 사이의 본딩은 단자부(12a)와 접촉 엘리먼트(52a) 사의 계면을 효율적으로 가열하는 레이저 빔(LB0)을 사용함으로써 이루어질 수 있고, 여기서, 단자부(12a)의 형상은 더 낮은 가열 효과로 시트(70)로부터 떨어져 물질을 애블레이팅하는 상이한 레이저 빔(LB2)을 사용함으로써 절단될 수 있다.
바람직하게는, 레이저는 도전성 시트(70)를 과도하게 가열하지 않고 그리고/또는 칩(50)을 과도하게 가열하지 않고, 도전성 시트(70)로부터 떨어져 물질을 애블레이팅하기 위해 짧은 펄스 길이 및 고강도를 제공할 수 있다.
특히, 절단 레이저(250)는 예를 들어, 엑시머 레이저, 반도체 레이저, 이산화탄소 레이저 또는 YAG-레이저일 수 있다.
도전성 시트로부터 떨어져 애블레이팅된 물질은 가스 스트림을 사용함으로써 운반될 수 있는 금속 입자들 또는 금속 산화물 입자들을 형성할 수 있다. 입자들은 가스 클리닝 디바이스(미도시)로 수집될 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 트랜스폰더를 제조하는 상이한 스테이지들을 도시하는 상면도이다.
도 5a는 도전성 시트(70)의 피스를 도시한다.
도 5b는 도전성 시트(70)에 형성된 제 1 그루브(C1)를 도시한다. 주변부(OR1)는 그루브(C1)의 치수들을 유지함으로써, 반제조된 제품의 후속 처리를 용이하게 한다.
도 5c는 그루브(C1)가 형성된 이후에 시트(70)상에 칩(50)을 부착하는 것을 도시한다.
도 5d는 칩(50)이 도전성 시트(70)상에 부착된 이후에 제 2 그루브(C2)를 절단하는 것을 도시한다.
도 5e는 제 2 그루브(C2)를 절단한 이후에 획득된 RFID 트랜스폰더(100)를 도시한다.
도 6a 내지 도 6f는 도전성 시트가 인장력들(FX1, FX2)에 의해 홀딩되도록 트랜스폰더(100)를 제조하는 것을 도시한다. 인장력들에 의해 시트를 홀딩하는 것은 예를 들어, 고속 대량 생산에 바람직할 수 있다.
도 6a는 제 1 그루브(C1)를 절단하는 것을 도시한다. 시트(70)는 제 1 그루브(C1)를 절단하는 동안 인장력들(FX1, FX2)에 의해 홀딩될 수 있다. 주변부(OR1)는 시트의 강도를 증가시키고, 인장력들(FX1, FX2)에 의해 초래되는 변형에도 불구하고 그루브(C1)의 치수들을 유지하는 것을 도울 수 있다.
도 6b는 칩 홀더(260)에 의해 생성된 압축력(F3)을 사용함으로써 도전성 시트(70)상에 칩(50)을 부착하는 것을 도시한다. 대향력(counter force)(F4)이 백킹 서포트(backing support)(262)에 의해 동시에 생성될 수 있다. 시트(70)는 칩(50)을 부착하는 동안 인장력들(FX1, FX2)에 의해 제자리에 홀딩될 수 있다.
도 6c는 홀더(300)에 의해 시트(70)를 지지하는 것을 도시한다. 바람직하게는, 시트(70)는 홀딩력(holding force)(FZ2)에 의해 홀더(300)에 대해 압축될 수 있다.
홀딩력(FZ2)은 예를 들어, 중력에 의해, 클램핑 표면(도 9b 참조)에 의해, 압력차(도 8d 참조)에 의해, 그리고/또는 곡면에 대해 시트(70)를 기계적으로 잡아당김으로써 생성될 수 있다. 중력에 의해 생성된 홀딩력(FZ2)은 작지만 특정한 실시예들에서 시트(70)를 홀딩하기에 충분할 수 있다.
홀더(300)의 표면은 홀딩력(FZ2)과 동일한(그러나, 반대 방향을 향하는) 지지력(FZ1)으로 시트(70)를 지지한다.
홀더(300)는 칩(50)이 도전성 시트(70)와 홀더(300) 사이에 위치될 때 칩(50)을 수용하고 그리고/또는 지지하기 위한 슬롯(310)을 가질 수 있다.
도 6d를 참조하면, 제 2 그루브(C2)는 칩(50)이 부착된 이후에 레이저 빔(LB2)으로 절단될 수 있다.
그루브(C2)를 절단하는 동안, 외측부(OR1)는 홀딩력(FZ2) 및/또는 인장력들(FX1, FX2)에 의해 제자리에 유지될 수 있다.
도전성 시트(70)로부터 안테나 엘리먼트(10a)를 절단하는 것과 연관된 작업은 절단하는 동안 안테나 엘리먼트의 정확한 위치를 또한 유지하기 위한 것이다. 그루브(C2)를 절단하는 동안, 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)은 예를 들어, (중력, 압력차, 곡면에 대한 잡아당김, 및/또는 클램프에 의해 생성된) 홀딩력(FZ2)에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 대안으로 또는 홀딩력(FZ2)에 부가하여, 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)은 복수의 링크들(72) 및/또는 브리지 엘리먼트들(S1)(도 18a, 도 19e)에 의해 제자리에 또한 유지될 수 있다.
안테나 엘리먼트의 위치는 그 안테나 엘리먼트의 형상을 절단하는 동안 모니터링될 수 있다. 절단 레이저 빔(LB2)의 위치는 안테나 엘리먼트의 검출된 위치에 기초하여 조정될 수 있다. 그 결과, 안테나 엘리먼트의 작은 이동들이 절단 동안 허용될 수 있다.
도 6e를 참조하면, 캐리어 시트(81)가 홀더(300)상에 지지된 트랜스폰더에 근접하게 될 수 있다. 캐리어 시트(81)는 예를 들어, 인장력들(FX3, FX4)에 의해 정확한 위치에 홀딩될 수 있다.
이러한 스테이지에서, 트랜스폰더(100)는 외측부(OR1)로부터 이미 분리될 수 있다. 그러나, 트랜스폰더(100)는 여전히 외측부(OR1)와 동일 평면에 있을 수 있다.
트랜스폰더(100)는 예를 들어, 외측부(OR1) 위가 아니라 안테나 엘리먼트들(10a, 10b) 위에 접착제를 선택적으로 도포하는 것을 포함하는 단계에 의해 외측부(OR1)로부터 떨어져 이동될 수 있다. 캐리어 시트(81)가 트랜스폰더(100)와 접촉하게 될 때, 트랜스폰더(100)는 캐리어 시트(81)에 접착될 수 있고, 트랜스폰더(100)는 캐리어 시트(81)와 함께 외측부(OR1)로부터 떨어져 이동될 수 있다.
대안으로 또는 추가로, 접착제는 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)과 접촉하는 캐리어 시트(81)의 이들 부분들 위에만 선택적으로 도포될 수 있다. 외측부(OR1) 및 그루브(C2)와 일치하는 캐리어 시트(81)의 이들 부분들은 접착제없이 남겨질 수 있다.
트랜스폰더(100)를 캐리어 시트(81)에 고정하기 위해 사용된 접착제는 예를 들어, 감압(pressure-sensitive) 접착제 또는 핫-멜트(hot-melt) 접착제일 수 있다.
도 6f를 참조하면, 트랜스폰더(100)는 홀딩 수단으로서 캐리어 시트(81)를 사용함으로써 외측부(OR1)로부터 떨어져 이동될 수 있다. 특히, 트랜스폰더(100)는 외측부(OR1)의 레벨과 상이한 레벨로 캐리어 시트(81)와 함께 변위될 수 있다. 캐리어 시트(81)는 예를 들어, 인장력들(FX3, FX4)을 사용함으로써 원하는 위치에 홀딩되고 그 위치로 이동될 수 있다. 캐리어 시트(81)가 트랜스폰더(100)에 접착되었으면, 캐리어 시트(81)는 트랜스폰더(100)가 예를 들어, 들어올림(lifting) 및 고속 이동을 견디도록 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 위치들을 서로에 관하여 안정화시킬 수 있다.
홀더(300)는 (도면들에 도시된 바와 같이) 실질적으로 평면 형태를 가질 수 있거나, 곡면을 가질 수 있다. 특히, 홀더(300)는 롤(roll)일 수 있다. 특히, 홀더(300)는 회전 롤일 수 있고, 여기서, 도전성 시트(70)가 예를 들어, 인장력들(FX1, FX2)에 의해 홀더(300)의 곡면에 대해 당겨질 수 있다. 도전성 시트(70)는 하나 또는 그 초과의 보조(회전) 롤들 또는 (슬라이딩) 프레싱 유닛들에 의해 홀더(300)에 대해 또한 프레스될 수 있다.
도 7a는 하나 또는 그 초과의 안테나 엘리먼트들(10a, 10b) 및 칩(50)을 포함하는 독립(free-standing) 무기판 RFID 트랜스폰더(100)를 도시한다.
트랜스폰더(100)는 RFID 태그를 제공하도록 캐리어 시트에 부착될 수 있다.
대안으로, RFID 트랜스폰더(100)는 물품(700a)(도 21 참조)에 직접 부착될 수 있다. 물품(700a)은 예를 들어, 전자 디바이스용의 판지(cardboard) 박스 또는 배터리일 수 있다. RFID 트랜스폰더(100)는 물품(700a)의 표면에 부착될 수 있거나, RFID 트랜스폰더(100)는 물품(700a)에 내장될 수 있다.
도 7b는 RFID 태그(110) 또는 RFID 인레이(inlay)(110)를 제공하도록 캐리어 시트(81)에 부착된 트랜스폰더(100)를 도시한다. 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 단자부들(12a, 12b)은 칩(50)과 캐리어 시트(81) 사이에 위치될 수 있다.
도 7c는 RFID 태그(110) 또는 RFID 인레이(110)를 제공하도록 캐리어 시트(82)에 부착된 트랜스폰더(100)를 도시한다. 칩(50)은 단자부들(12a, 12b)과 캐리어 시트(82) 사이에 위치될 수 있다.
도 7d는 RFID 태그를 제공하도록 2개의 시트들(81, 82) 사이에 적층된 트랜스폰더(100)를 도시한다.
캐리어 시트(81 및/또는 82)는 예를 들어, 플라스틱, 종이 또는 판지를 포함할 수 있다. 캐리어 시트(81, 82)는 전기적 절연성일 수 있다. 시트(81, 82)의 두께는 예를 들어, 0.03 내지 1mm의 범위에 있을 수 있다. 캐리어 시트(81 또는 82)는 옵션으로는, 접착층과 라이닝(lined)될 수 있다. 접착층은 옵션으로는, 이형층(release layer)으로 커버될 수 있다.
도 8a 내지 도 8e는 트랜스폰더를 홀딩하고 그리고/또는 반제조된 트랜스폰더를 홀딩하기 위한 압력차를 사용함으로써 RFID 태그를 제조하는 것을 도시한다.
도 8a는 제 1 그루브(C1)를 절단하는 것을 도시한다.
도 8b는 칩 홀더(260) 및 백킹 서포트(262)를 사용함으로써 도전성 시트(70)에 칩(50)을 부착하는 것을 도시한다.
도 8c를 참조하면, 칩과 도전성 시트(70)의 결합(즉, 반제조된 트랜스폰더(100))은 홀딩 부재(300)에 의해 지지될 수 있다. 홀딩 부재(300) 또는 홀더(300)는 압력차("진공")(VAC1)에 의해 홀더(300)에 대해 도전성 시트(70)를 잡아당기기 위한 복수의 홀들(312)을 포함할 수 있다. 홀들(312)은 저압 유닛(미도시)에 연결될 수 있다. 홀들(312)에 의해 생성된 가스 압력차(VAC1)("진공")는 홀딩 부재(300)의 표면에 대해 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)을 견고하게 고정시킬 수 있다.
저압 유닛은 펌프(미도시)일 수 있다. 특히, 저압 유닛은 실질적으로 일정한 저압을 제공하기 위한 흡입 펌프 및 진공 탱크, 및 홀들(312)에서의 저압(진공)을 스위치 온 및 오프하기 위한 하나 또는 그 초과의 밸브들을 포함할 수 있다.
실질적으로 연속인 그루브(C2)가 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)과 칩의 결합부 주위에서(즉, RFID 트랜스폰더(100) 주위에서) 절단될 수 있다. 안테나 엘리먼트들은 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 (최종) 형상이 레이저(250)에 의해 제공된 레이저 빔(LB2)을 사용함으로써 절단될 때의 위치에 단단히 홀딩될 수 있다. 도전성 시트(70)는 그루브(C2)를 절단하는 동안 홀더(300)에 의해 홀딩될 수 있다.
트랜스폰더(100)는 압력차(VAC1)에 의해 홀더(300)에 대해 트랜스폰더(100)를 홀딩함으로써 외측부(OR1)로부터 떨어져 이동될 수 있다. RFID 트랜스폰더(100)는 이제, 홀딩 부재(300)를 사용함으로써 도전성 시트(70)의 외측부로부터 떨어져 들어올려 질 수 있다(이동될 수 있다).
트랜스폰더(100)가 외측부(OR1)로부터 떨어져 들어올려 질 때, 도전성 시트(70)의 외측부(OR1)는 예를 들어, 인장력들(F1, F2)에 의해 홀딩될 수 있다. 특히, 도전성 시트(70)는 외측부(OR1)를 홀딩하기 위해 약간의 곡면(미도시)에 대해 잡아당겨 질 수 있다.
대안으로 또는 인장력들을 사용하는 것에 부가하여, 외측부(OR1)는 또한 압력차에 의해 또한 홀딩될 수 있다. 트랜스폰더(100)가 외측부(OR1)로부터 떨어져 들어올려 질 때, 제 1 압력차(VAC1)는 제 1 방향(SZ)으로 트랜스폰더를 잡아당기도록 배열될 수 있고 제 2 압력차는 반대 방향 (-SZ)으로 외측부(OR1)를 잡아당기도록 배열될 수 있다.
홀딩 부재(300)는 곡선 홀딩 표면을 가질 수 있다. 특히, 홀딩 부재(300)는 저압 유닛에 연결된 복수의 홀들(312)을 포함하는 롤일 수 있다. 시트(70)는 압력차(VAC1)에 의해 롤의 표면에 대해 홀딩될 수 있다. 롤을 예를 들어, "진공 롤" 또는 "흡입 롤"로 지칭할 수 있다. 특히, 롤형 홀딩 부재(300)는 롤-투-롤(roll-to-roll) 프로세싱에서 사용될 수 있다.
홀딩 부재(300)는 칩(50)을 제자리에 견고하게 홀딩하기 위한 슬롯(310) 도는 표면을 포함할 수 있다. 따라서, 홀딩 부재(300)는 부재(260)의 기능을 수행할 수 있다.
홀딩 부재(300)는 외측부(OR1)가 압력차에 의해 야기되는 흡입력에 영향을 받지 않도록 치수화될 수 있다. 특히, 홀딩 부재(300)의 외곽은 트랜스폰더(100)의 외곽과 실질적으로 정합할 수 있다. 이것은 외측부(OR1)로부터 떨어져 트랜스폰더를 들어올리는 것을 용이하게 할 수 있다. 들어올리는 동안, 외측부(OR1)는 인장력들 및/또는 제 2 압력차에 의해 홀딩될 수 있다. 또한, 외측부(OR1)가 그루브(C2)의 위치와 오버랩하지 않을 때, 절단 레이저 빔(LB2)으로 홀딩 부재(300)를 손상시키는 위험이 감소될 수 있다. 그러나, 트랜스폰더의 형상에 따라 홀딩 부재(300)를 선택하거나 제작하는 것은 제조 프로세스를 복잡하게 할 수 있다.
실시예에서, 동일한 홀딩 부재(300)가 다양한 다른 사이즈들 및 형상들을 갖는 트랜스폰더들을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 홀딩 부재(300)는 예를 들어, 실질적으로 직사각형 형상을 가질 수 있다. 홀딩 부재(300)는 외측부(OR1)와 적어도 부분적으로 오버랩할 수 있다. 외측부(OR1)는 예를 들어, 인장력들(FX1, FX2)에 의해 그리고/또는 클램핑 부재들(도 9b)을 사용함으로써 홀딩될 수 있다. 홀딩 부재(300)가 그루브(C2)와 오버랩하면, 절단 레이저 빔(LB)으로 홀딩 부재(300)를 손상시키는 위험이 존재할 수 있다.
도 8d를 참조하면, 트랜스폰더(100)는 홀더(300)로 트랜스폰더(100)를 홀딩함으로써(특히, 이동시킴으로써) 캐리어 시트(81)와 실질적으로 접촉하게 될 수 있다. 트랜스폰더(100)는 캐리어 시트(81)상에 실질적으로 위치될 수 있다.
트랜스폰더(100)는 접착제에 의해 캐리어 시트(81)에 부착될 수 있다.
트랜스폰더(100)는 2개의 시트들(81, 82)(도 7d) 사이에 적층될 수 있다.
접착제는 트랜스폰더와 접촉하는 캐리어 시트(81)의 부분들에만 선택적으로 도포될 수 있다. 접착제는 캐리어 시트와 접촉하는 트랜스폰더(100)의 부분들에 도포될 수 있다. 도전성 필름은 안테나 엘리먼트들의 형상이 절단되기 이전이라도 접착제로 커버될 수 있다. 그 결과, 캐리어 시트(81)와 트랜스폰더(100)를 결합한 이후에 형성된 태그(110)의 상부측이 실질적으로 접착제 없이 유지될 수 있다. 따라서, 태그(110)는 점착성(tacky)이 아니기 때문에 취급하는 것이 더 쉬울 수 있다.
대안으로, 캐리어 시트(81)의 전체 (일측) 면적은 트랜스폰더(100)를 캐리어 시트(81)상에 부착하기 이전에 접착제로 커버될 수 있다. 트랜스폰더에 의해 커버되지 않는 태그의 이들 (상부측) 부분들은 점착성을 유지할 수 있다. 점착성의 접착제 라이닝된 표면은 그 후에 물품(700a)(도 21)에 태그를 부착하기 위해 사용될 수 있다. 점착성 표면은 이송 및 수납(storage)을 용이하게 하기 위해 이형층과 라이닝될 수 있다. 점착성의 접착제 라이닝된 표면은 트랜스폰더와 캐리어 시트(81)의 결합을 제 2 캐리어 시트(82)에 부착하기 위해 사용될 수 있다.
홀딩 부재(300)로부터 트랜스폰더(100)의 제거는 스프링들에 의해 그리고/또는 트랜스폰더(100)를 향해 홀들(312)을 통해 가스를 일시적으로 블로잉(blowing)함으로써 보조될 수 있다.
도 8e는 트랜스폰더(100)가 캐리어 시트(81)에 부착된 이후에 획득된 RFID 태그를 도시한다.
도 9a를 참조하면, 도전성 시트(70)는 제 1 클램핑 부재(300a)와 제 2 클램핑 부재(300b) 사이에 시트(70)를 클램핑함으로써 제 1 그루브(C1)를 절단하는 동안 홀딩될 수 있다. 적어도 제 2 클램핑 부재(300b)는 절단 레이저 빔(LB1)에 대한 막힘없는(unobstructed) 공간을 제공하기 위한 개구(311)를 가질 수 있다.
평면 부재(300a)를 사용하는 대신에, 부재(300a)는 곡선 홀딩 표면을 가질 수 있다. 제 1 클램핑 부재(300) 및/또는 제 2 클램핑 부재(300b)는 롤들일 수 있다.
도 9b를 참조하면, 도전성 시트(70)는 칩(50)을 시트(70)상에 부착하는 동안 클램핑 부재들(300a, 300b)에 의해 홀딩될 수 있다.
클램핑에 의해 도전성 시트(70)를 홀딩하는 것은 그루브(C1)의 치수들을 안정화시키는 외측부(OR1)로 인해, 제 1 그루브(C1)에 관하여 칩(50)의 정확한 포지셔닝을 제공할 수 있다.
도전성 시트(70)는 제 2 그루브(C2)(미도시)를 절단하는 동안 클램핑 부재들(300a, 300b)에 의해 홀딩될 수 있다. 홀딩 부재(300b)는 절단 레이저 빔(LB2)에 대한 막힘없는 공간을 제공하기 위한 하나 또는 그 초과의 슬롯들(311)을 포함할 수 있다.
제 2 홀딩 부재(300b)는 제 1 홀딩 부재(300a)에 대하여 시트(70)를 프레스하는 하나 또는 그 초과의 (회전) 롤들(미도시)을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 홀들은 빔(LB2)에 대한 막힘없는 공간을 제공하기 위해 절단 레이저 빔(LB2)의 위치에 따라 이동하도록 배열될 수 있다. 롤들은 빔(LB2)의 위치와 동기하여 이동하도록 배열될 수 있다. 특히, 제 2 홀딩 부재(300b)는 제 1 홀딩 부재(300a)에 대하여 시트(70)를 프레스하는 하나 또는 그 초과의 (회전) 롤들(미도시)을 포함할 수 있다. 도전성 시트(70)는 제 1 클램핑 부재(300a)를 이동(예를 들어, 회전)시킴으로써 제 2 그루브(C2)를 절단하는 동안 이동될 수 있다. 절단 레이저 빔(LB2)은 제 2 홀딩 부재(300b)의 롤들에 닿지 않도록 제 2 그루브(C2)를 절단하는 동안 이동될 수 있다.
정확한 위치에서 안테나 엘리먼트들을 홀딩하는 정확성은, 외측부(OR1)가 안테나 엘리먼트들의 위치를 안정화시키는 것을 중지하기 때문에, 제 2 그루브(C2)를 절단하는 동안 (점진적으로) 저하될 수 있다. 칩(50)에 인접한 안테나 엘리먼트들의 부분들(특히, 단자부들(12a, 12b))은, 높은 정확도로 단자부들을 절단하기 위해, 칩(50)으로부터 더 멀리 떨어진 안테나 엘리먼트들의 다른 부분들을 절단하기 이전에 절단될 수 있다.
도 10은 도전성 시트(70)에서의 예비 그루브(C1) 절단을 도시한다. dC1은 그루브(C1)의 폭을 나타내고, L1은 그루브(C1)의 길이를 나타내며, L50은 RFID 칩(50)의 길이를 나타낸다. RFID 칩(50)은 2개 또는 그 초과의 연결 엘리먼트들(52a, 52b, 52c, 52d)을 가질 수 있다. 연결 엘리먼트들(52a, 52b, 52c, 52d)은 2개 또는 그 초과의 단자부들(12a, 12b)에 본딩될 수 있다.
예비 패턴(PAT1)이 칩(50)이 도전성 시트(70)에 부착되기 이전에 형성된 그루브들(C1)로 이루어질 수 있다.
폭(dC1)은 예를 들어, 0.1mm 내지 1mm의 범위에 있을 수 있다. 폭(dC1)은 예를 들어, 도전성 시트(70)의 두께(d0)(두께(d0)는 도 18b에 도시됨)와 같거나 또는 이보다 클 수 있다.
방향(SX)에서의 그루브(C1)의 길이(치수)(L1)는 레이저 빔(LB2)으로 제 2 그루브(C2)를 절단하는 동안 칩(50)을 손상시키는 것을 회피하기 위해 방향(SX)에서의 칩(50)의 길이(치수)(L50)와 같거나 또는 이보다 클 수 있다. 바람직하게는, 그루브(C1)의 길이(치수)(L1)는 그루브(C1)에 관한 칩(50)의 포지셔닝에서의 에러들을 허용하기 위해 칩(50)의 길이(L50) 보다 (약간) 크다. 길이(치수)(L1)는 예를 들어, L50+2dC1와 같거나 또는 이보다 클 수 있다.
외측부(OR1)는 예비 패턴(PAT1)을 둘러싸고 반제조된 트랜스폰더(100)의 취급 동알 폭(dC1)을 안정화시킨다. 특히, 외측부(OR1)는 그루브(C1)를 둘러싼다.
도 11을 참조하면, 예비 그루브(C1)의 위치, 칩(50)의 위치, 및/또는 절단 레이저 빔(LB2)의 위치는 모니터링 유닛(CAM1)을 사용함으로써 모니터링될 수 있다.
제조 장치(200)는 예비 그루브(C1)의 위치에 관한 칩의 위치를 검출하기 위한 모니터링 유닛(CAM1)을 옵션으로 포함할 수 있다. 모니터링 유닛(CAM1)은 예를 들어, 시야(FOV)를 갖는 카메라일 수 있다.
제 2 그루브(C2)를 절단하는 동안, 레이저 빔(LB2)의 스폿(SP2)은 예를 들어, 빔 스티어링 유닛에 의해 도전성 시트(70)에 관하여 이동될 수 있다.
예를 들어, 빔 스티어링 유닛은 병진이동 스테이지(translation stage)를 포함할 수 있다. 레이저(250)는 방향(SY)으로 가이드(430)를 따라 이동하도록 배열될 수 있는 병진이동 유닛(420)에 부착될 수 있다. 빔 스티어링 유닛은 방향(SX)으로 레이저(250)를 이동시키기 위한 제 2 병진이동 스테이지를 또한 포함할 수 있다. 그러나, 제 2 병진이동 스테이지는 도전성 시트(70)가 예를 들어, 롤러들의 쌍(도 11a 참조)에 의해 방향(SX)으로 이동되는 경우에 생략될 수 있다. 도전성 시트는 예를 들어, 레이저 스폿(SP2)에 관하여 속도(V1)로 이동될 수 있다.
빔 스티어링 유닛은 예를 들어, 도전성 시트(70)상의 레이저 스폿(SP2)의 위치를 변경시키기 위한 하나 또는 그 초과의 이동가능 미러들, 프리즘들, 렌즈들, 회절 엘리먼트들 및/또는 마스크들을 포함할 수 있다. 다시 말해, 레이저(250)를 이동시키는 것은 필요하지 않다.
빔(LB2)은 고정일 수 있고 시트(70)는 이동될 수 있다. 빔과 시트 모두가 이동될 수 있다.
여러 레이저 빔들이 여러 그루브들을 실질적으로 동시에 절단하기 위해 사용될 수 있다.
도전성 시트(70)는 레이저 빔(LB1)에 관하여 이동될 수 있다.
장치는 레이저 절단 프로세스를 모니터링하기 위한 모니터링 유닛(410)을 포함할 수 있다. 모니터링 유닛(410)은 예를 들어, 디지털 카메라 및/또는 고온계(pyrometer)를 포함할 수 있다.
모니터링 유닛(410)은 도전성 시트(70)에 관하여 레이저 빔(LB2)의 스폿들의 위치를 결정하도록 배열될 수 있다. 모니터링 유닛(410)은 도전성 시트(70)에 부착된 칩(50)의 위치를 결정하도록 배열될 수 있다. 모니터링 유닛(410)은 레이저 빔에 의해 가열된 물질들의 온도들을 모니터링하도록 배열될 수 있다. 모니터링 유닛(410)은 도전성 시트(70)상의 슬롯들 또는 그루브 절단의 깊이를 모니터링하도록 배열될 수 있다.
모니터링 유닛(410)에 의해 제공된 정보는 레이저 빔(LB2)의 위치, 전력 및/또는 스캐닝 속도를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 스캐닝 속도는 도전성 시트(70)에 관한 레이저 빔(LB2)의 스폿(SP2)들의 상대 속도를 의미한다.
모니터링 유닛(410)은 시야(FOV)를 가질 수 있다.
도 12를 참조하면, 예비 패턴(PAT1)이 칩(50)을 부착하기 이전에 도전성 시트에 형성될 수 있다. 예비 패턴은 예를 들어, 2개의 교차하는 그루브들(C1a, C1b)로 이루어진 크로스(cross)일 수 있다. 주위의 외측부(OR1)는 예비 그루브들(C1a, C1b)을 절단하는 동안 그리고 칩(50)을 부착하는 동안 예비 패턴의 치수들을 안정화시킬 수 있다.
크로스형 예비 패턴(PAT1)이 형성된 이후에, 칩(50)은 도전성 시트(70)에 부착될 수 있다. 칩(50)이 부착된 이후에, 그루브들(C2)의 제 2 세트가 라인들(LIN1, LIN2, LIN3, LIN4)을 따라 시트(70)에서 절단될 수 있다. 크로스형 예비 패턴(PAT1)의 암(arm)은 제 2 그루브들(C2)과 함께 4개의 단자부들(12a, 12b, 12c, 12d)을 정의할 수 있다.
도 13은 실질적으로 직사각형 예비 패턴(PAT1)을 도시한다. 패턴(PAT1)은 예를 들어, 직사각형 그루브(C1)를 작성함으로써 형성될 수 있다. 패턴(PAT1)의 중간에서의 도전성 시트의 나머지 부분(10e)은 바람직하게는 시트(70)에 칩(50)을 부착하기 이전에 제거된다.
칩(50)이 부착된 이후에, 그루브들(C2)의 제 2 세트가 라인들(LIN1, LIN2, LIN3, LIN4)을 따라 시트(70)에서 절단될 수 있다. 직사각형 예비 그루브(C1)는 그루브들(C2)의 제 2 세트와 함께 4개의 단자부들(12a, 12b, 12c, 12d)을 정의할 수 있다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 예비 패턴(PAT1)은 내부 돌출부(IP1)를 정의할 수 있다. 돌출부(IP1)는 내향 돌출부로서 또한 지칭될 수 있다. 내부 돌출부(IP1)는 폭(w2) 및 돌출 치수(w1)를 가질 수 있다. 치수(w1)는 내부 돌출부(IP1)의 길이로서 또한 지칭될 수 있다.
도 14a에서, 돌출부(IP1)는 2개의 그루브들(C1a, C1b)에 의해 정의될 수 있다. 도 14b에서, 돌출부(IP1)는 3개의 그루브들(C1a, C1b, C1c)에 의해 정의될 수 있다.
예비 패턴(PAT1)의 암들의 단부들은 라인(ENLIN1)을 정의할 수 있다. 돌출 길이(w1)는 라인(ENLIN1)으로부터 돌출부(IP1)의 가장 먼 포인트까지의 최대 거리를 의미할 수 있다. 충분한 치수적 안정성을 보장하기 위해, 돌출부(IP1)의 길이(w1)에 대한 돌출부(IP1)의 폭(w2)의 비율은 예를 들어, 0.8과 같거나 또는 이보다 클 수 있다. 바람직하게는, 돌출부(IP1)의 길이(w1)에 대한 돌출부(IP1)의 폭(w2)의 비율은 1.4과 같거나 또는 이보다 클 수 있다. 도 14a에 도시된 크로스 패턴(PAT1)의 경우에서, 비율(w2/w1)은 √2와 동일하다.
최대 치수적 안정성은 예비 패턴(PAT1)이 어떠한 내부 돌출부(IP1)도 정의할 수 없을 때, 즉, 돌출부(IP1)의 길이(w1)가 제로일 때 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 단일 직선 그루브(C1) 및 도 13의 직사각형 패턴(PAT1)은 내부 돌출부들을 정의하지 않는다.
도 14c 및 도 14d를 참조하면, 외측부(OR1)는 예비 그루브(C1)를 완벽하게 둘러싼다. 그루브(C1)는 칩(50)의 치수들과 비교할 때 너무 길어서는 안되는데, 그 이유는 칩(50)을 부착하는 동안 도전성 시트의 치수적 안정성(즉, 강성)을 감소시키기 때문이다.
폐쇄 경로(CP1)는 그 폐쇄 경로(CP1)의 각 포인트가 도전성 시트(70)의 도전성 물질상에 위치되도록 그루브(C1)를 둘러쌀 수 있다(즉, 에워쌀 수 있다).
이 폐쇄 경로(CP1)는 2개 또는 그 초과의 예비 그루브들(C1)을 포함하는 예비 패턴(PAT1)을 또한 둘러쌀 수 있다(즉, 에워쌀 수 있다).
이 폐쇄 경로(CP1)는 2개 또는 그 초과의 인접한 예비 그루브들(C1)로 이루어진 예비 패턴(PAT1)을 또한 둘러쌀 수 있다(즉, 에워쌀 수 있다).
이 폐쇄 경로(CP1)는 서로 연결되지 않은 2개 또는 그 초과의 별개의 예비 그루브들(C1)을 포함하는 예비 패턴(PAT1)을 또한 둘러쌀 수 있다(즉, 에워쌀 수 있다) (예를 들어, 도 17c 참조).
폐쇄 경로(CP1)의 길이(LCP1)는 예를 들어, 칩(50)의 원주(LCF)의 열 배와 같거나 또는 이보다 작을 수 있다. 폐쇄 경로(CP1)의 길이(LCP1)는 예를 들어, 칩(50)의 원주(LCF)의 5배와 같거나 또는 이보다 작을 수 있다. 폐쇄 경로(CP1)의 길이(LCP1)는 예를 들어, 칩(50)의 원주(LCF)의 3배와 같거나 또는 이보다 작을 수 있다. 바람직하게는, 폐쇄 경로(CP1)의 길이(LCP1)는 칩(50)의 원주(LCF)의 2배와 같거나 또는 이보다 작을 수 있다. 바람직하게는, 폐쇄 경로(CP1)의 길이(LCP1)는 칩(50)의 원주(LCF)와 같거나 또는 이보다 작을 수 있다.
예비 패턴(PAT1)이 단일 그루브(C1)로 이루어질 때, 폐쇄 경로(CP1)의 최소 길이(LCP1)는 치수(L50)의 2배 보다 클 수 있다. 실질적으로 정사각형 형상을 갖는 칩(50)의 경우에서, 이것은 최소 길이(LCP1)가 예를 들어, 원주(LCF)의 50% 보다 클 수 있다는 것을 의미한다.
예비 패턴(PAT1)이 동일한 길이들을 갖는 2개의 실질적으로 수직한 그루브들로 이루어진 크로스일 때, 최소 길이(LCP1)는 수 2√2에 의해 승산된 치수(L50) 보다 클 수 있다. 실질적으로 정사각형 형상을 갖는 칩(50)의 경우에서, 이것은 최소 길이(LCP1)가 수 √2로 나눠진 원주(LCF) 보다 클 수 있다는 것을 의미한다.
폐쇄 경로(CP1)의 길이(LCP1)가 도 14e 및 도 14f에 도시되어 있다. 폐쇄 경로(CP1)는 루프(CP1)로서 또한 지칭될 수 있다. 경로의 길이(LCP1)는 루프(CP1)의 원주(LCP1)로서 또한 지칭될 수 있다. 예를 들어, 원형 경로(CP1)의 경우에서, 경로(CP1)의 길이(LCP1)는 π가 승산된 경로의 직경과 동일하다. 예를 들어, 도 14d에 도시된 실질적으로 직사각형 경로(CP1)의 경우에서, 폐쇄 경로(CP1)의 최소 길이(LCP1)는 2√2 L1 보다 커야 한다.
폐쇄 경로(CP1)는 예를 들어, (완성된) 트랜스폰더(100)의 (일측) 표면적의 10%와 같거나 또는 이보다 작은, 바람직하게는, (완성된) 트랜스폰더(100)의 (일측) 표면적의 2%와 같거나 또는 이보다 작은 면적을 에워쌀 수 있다. 예를 들어, 방향(SX)에서의 실질적으로 직사각형 트랜스폰더(100)의 치수는 100m일 수 있고, 방향(SX)에서의 트랜스폰더(100)의 치수는 10mm일 수 있고, 트랜스폰더(100)의 면적은 대략 1000mm2일 수 있으며, 폐쇄 경로(CP1)에 의해 에워싸인 면적은 예를 들어, 20mm2와 같거나 또는 이보다 작을 수 있다. 이러한 예에서, 칩(50)의 면적은 예를 들어, 2mm2일 수 있다.
칩(50)의 원주(LCF)가 도 14g에 도시되어 있다. 칩(50)의 원주(LCF)는 또한 둘레(perimeter)로서 또한 지칭될 수 있다. 길이(LCP1)는 도전성 시트(70)의 평면에서, 즉, 방향들(SX 및 SY)에 의해 정의된 평면에서 측정된다. 또한, 원주(LCF)는 도전성 시트(70)의 평면에서, 즉, 방향들(SX 및 SY)에 의해 정의된 평면에서 측정된다.
비교예로서, 도 14h는 도전성 시트(70)의 에지까지 연장하는 그루브(C10)를 도시한다. 도 14h의 그루브(C10)는 폐쇄 경로(CP1)의 각 포인트가 도전성 시트(70)의 도전성 물질상에 위치되도록 폐쇄 경로(CP1)에 의해 둘러싸일 수 없다.
도 14i를 참조하면, 예비 패턴(PAT1)은 도전성 시트(70)의 에지에 너무 근접해서는 안된다. 예비 패턴(PAT1)과 시트(70)의 에지 사이의 최소 거리(MINw)는 예를 들어, 시트(70)의 두께(d0)의 5배와 같거나 또는 이보다 클 수 있다. 그렇지 않으면, 주위 부분(OR1)의 치수(MINw)는 너무 작아서 원하는 강도 및 치수 안정성을 제공할 수 없다. 치수(MINw)가 너무 작으면, 외측부(OR1)는 인장력들(FX1, FX2)에 의해 야기된 변형으로 인해 파괴될 수 있다.
도 15를 참조하면, 3개의 단자부들(12a, 12b, 12c)은 T형 예비 패턴(PAT1)을 형성함으로써 정의될 수 있고, 즉, 패턴(PAT1)의 형상은 문자 "T"의 형상과 유사할 수 있다.
도 16a 내지 도 16c는 칩(50)의 오정렬을 도시한다. 도 16a는 칩이 방향(SZ)에 평행한 회전축 주위에서 각도 γ1 만큼 회전된 각도 변위를 도시한다. 도 16b는 방향(SX)에서의 변위가 ex1과 동일하고 방향(SY)에서의 변위가 ey1과 동일한 병진이동 변위를 도시한다. 도 16c는 최적의 기준 위치(REF1)에 관한 칩(50)의 결합된 각도 및 병진이동 변위를 도시한다.
그루브(C1)에 관한 칩(50)의 위치는 광학 카메라(CAM1)(도 11)를 사용함으로써 모니터링될 수 있다. 칩(50) 및 카메라(CAM1)는 도전성 시트(70)의 상이한 측면들(즉, 상부 및 하부 측들)에 또한 위치될 수 있다. 이 경우에서, 칩(50)의 위치는 칩이 시트에 부착된 이후에 그루브(C1)를 통해 광학적으로 모니터링될 수 있다.
칩의 위치를 검출하는 정확도는 하나 또는 그 초과의 검사 홀들(C3a, C3b, C3c, C3d)을 통해 광학적으로 모니터링함으로써 향상될 수 있다. 검사 홀(C3a, C3b, C3c, C3d)은 시트(70)에 칩을 부착하기 이전에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 검사 홀(C3a, C3b, C3c, C3d)은 칩(50)의 코너와 일치하도록 위치될 수 있다. 검사 홀의 폭(w3)은 예를 들어, 기준 위치에 관하여 칩의 최대 허용가능 변위(ex1 또는 ex2)와 같거나 또는 이보다 클 수 있다. 내부 돌출부(IP1)의 치수 안정성(강성도(stiffness))을 보존하기 위해, 검사 홀의 폭(w3)은 예를 들어, 내부 돌출부의 폭(w2)의 30% 보다 작을 수 있다.
도 2 내지 도 16c 및 도 18a 내지 도 19f는 다이폴 안테나를 갖는 트랜스폰더(100)를 제조하는 제조 단계들을 도시한다. 이러한 제조 단계들은 코일 안테나(CA1)(도 17a 내지 도 17d 참조)를 포함하는 트랜스폰더(100)를 제조하는데 또한 적합할 수 있다. 이러한 제조 단계들은 3개 또는 그 초과의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 트랜스폰더(100)를 제조하는데 또한 적합할 수 있다. 이러한 제조 단계들은 칩 및 안테나에 부가하여 하나 또는 그 초과의 추가 전기 부품들을 포함하는 트랜스폰더(100)를 제조하는데 또한 적합할 수 있다. 예를 들어, 트랜스폰더는 탬퍼(tamper) 검출 루프, 배터리, 및/또는 센서를 포함할 수 있다. 칩(50)은 탬퍼 검출 루프, 배터리, 및/또는 센서에 전기적으로 연결될 수 있다. 센서는 예를 들어, 온도 센서, 습도 센서, 화학 센서, 또는 변형 센서일 수 있다. 이들 모든 경우들에서, 예비 그루브들은 칩이 도전성 시트에 부착되기 이전에 형성될 수 있고, 여기서, 그루브는 칩(50)의 제 1 연결 엘리먼트와 제 2 연결 엘리먼트 사이에 위치된다. 도전성 면적들의 (최종) 형상 및 트랜스폰더의 와이어들은 칩이 부착된 이후에 레이저에 의해 절단될 수 있다.
도 17a는 칩(50)에 연결된 코일 안테나(CA1)를 포함하는 트랜스폰더(100)를 도시한다. 코일 안테나(CA1)의 제 1 단부가 칩(50)에 직접 연결될 수 있지만, 코일 안테나(CA1)의 제 2 단부(예를 들어, 내부)가 점프 와이어(JMP1)에 의해 칩(50)에 연결될 수 있다. 트랜스폰더(100)는 RFID 태그를 만들기 위해 캐리어 시트(81)에 부착될 수 있다.
도 17b는, 코일 안테나의 하나 또는 그 초과의 권선들(turns)이 칩(50)의 연결 엘리먼트들 사이를 통과하도록 배열된 트랜스폰더(100)를 도시한다. 다시 말해, 코일 안테나의 하나 또는 그 초과의 권선들은 코일 안테나(CA)의 단자부들(12a, 12b) 사이를 통과하도록 배열된다. 따라서, 도 17a에 도시된 외부 점프 와이어(JMP1)는 필요하지 않다.
도 17c는 도 17b의 트랜스폰더를 제조하기 위한 예비 패턴(PAT1)을 도시한다. 그루브들(C1a, C1b, C1c, C1d)의 제 1 세트는 칩(50)을 부착하기 이전에 형성될 수 있다. 그루브들(C1a, C1b, C1c, C1d)은 실질적으로 평행할 수 있고 이들은 칩(50)의 경계선을 약간 넘어 연장할 수 있다.
단자부들(12a, 12b) 및 3개의 도체 섹션들이 예를 들어, 칩이 부착된 이후에 레이저에 의해 라인들(LIN1, LIN2, LIN3, LIN4, LIN5, LIN6, LIN7, LIN8)을 따라 도전성 시트(70)에서 그루브들(C2)의 제 2 세트를 절단함으로써 형성될 수 있다.
특히, RFID 트랜스폰더를 제조하는 방법은:
― 도전성 시트(70)에서 2개 또는 그 초과의 개별 그루브들(C1a, C1b)을 절단하는 단계,
― 그루브들(C1a, C1b)이 칩(50)의 연결 엘리먼트들(52a, 52b) 사이에 위치되도록 도전성 시트(70)상에 RFID 칩(50)을 부착하는 단계, 및
― RFID 트랜스폰더(100)의 코일 안테나를 형성하기 위해 칩(50)이 레이저 빔(LB2)에 의해 부착된 이후에 그루브(C2)를 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
특히, 칩(50)은 그루브들(C2)의 제 2 세트를 절단하기 이전에 칩(50)에 관하여 그루브들(C1)의 위치들을 정확하게 고정시키는 접착제에 의해 도전성 시트(70)에 부착될 수 있다.
얇은 금속 박으로 이루어진 코일 안테나(CA1)는 매우 쉽게 변형될 수 있다. 그루브들(C1)의 제 1 세트를 둘러싸는 외측부(OR1)는 그루브들(C1)의 치수적 안정성을 향상시킬 수 있다. 그루브들(C2)의 제 2 세트가 칩(50)을 부착하기 이전에 절단되는 경우에, 단자부들(12a, 12b) 및 그루브들(C1a, C1b, C1c, C1d)의 치수적 안정성 및 포지셔닝 안정성은 불량할 수 있다.
도 17d는 코일 안테나(CA1)의 권선들(TRN1, TRN2, TRN3)이 단자부들(12a, 12b) 사이의 공간을 어떻게 통과하는지를 도시한다. 권선(TRN4)의 단부가 단자부(12a)를 형성한다. 예비 그루브들(C1a, C1b, C1c, C1d)은 단자부들(12a, 12b) 사이에 위치된 권선들의 부분들을 정의한다. 코일 안테나(CA1)를 포함하는 트랜스폰더(100)는 무기판일 수 있거나 RFID 태그/인레이를 제공하기 위해 캐리어 시트(81)에 고정될 수 있다.
도 18a 내지 도 18d는 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)이 하나 또는 그 초과의 링크들(72)에 의해 외측부(OR1)에 연결되도록 복수의 제 2 그루브들(슬롯들)(C2)을 형성하는 것을 도시한다. 링크들(72)은 시트(70)의 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 링크들(72)은 트랜스폰더(100)가 외측부(OR1)로부터 분리되기 이전에 안테나 엘리먼트들(10a, 10b) 및 단자부들(12a, 12b)을 제자리에 홀딩하는 것을 도울 수 있다.
하나 또는 그 초과의 제 1 그루브들(C1)이 칩(50)을 부착하기 이전에 형성될 수 있고, 복수의 제 2 그루브들(C2)은 칩(50)이 도전성 시트(70)에 부착된 이후에 레이저(250)에 의해 절단될 수 있다.
복수의 슬롯들(C2)이 레이저 빔(LB2)을 사용함으로써 절단될 수 있다. 이러한 스테이지에서, 복수의 링크들(72)은 슬롯들(C2) 사이에서 유지될 수 있다. 링크들(72)은 도전성 시트(70)의 물질을 포함한다. 링크들(72)은 안테나 엘리먼트들(10a, 10b) 및 칩(50)을 일시적으로 지지할 수 있다. 이후 스테이지에서, 안테나 엘리먼트(10a, 10b)는 링크들(72)을 파괴함으로써 도전성 시트(70)의 외측부(OR1)로부터 완벽하게 분리될 수 있다. 링크들은 브레이스들(braces)로서 또한 지칭될 수 있다.
도 18a는 레이저 빔(LB2)을 사용함으로써 절단된 슬롯들(C2)을 도시하는 상면도이다.
도 18b는 레이저 빔(LB2)을 사용함으로써 절단된 슬롯들(C2)을 도시하는 측단면도이다. 단면은 도 18a에 도시된 라인 A-A에 관련된다.
링크들(72)의 폭(L72) 및 링크들(72)의 두께(d72)는 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)이 도전성 시트(70)의 외측부(OR1)로부터 쉽게 분리될 수 있도록 선택될 수 있다. 두께(d72)는 분리를 용이하게 하기 위해 도전성 시트(70)의 두께(d0) 보다 작을 수 있다. 두께(d72)는 예를 들어, 레이저 빔(LB2)의 강도를 조정함으로써 제어될 수 있다.
두께(d72)는 또한 도전성 시트(70)의 두께(d0)와 동일할 수 있다.
도 18c는 도전성 시트(70)의 외측부(OR1)로부터 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)을 분리하는 방법을 도시한다. 레이저로 절단한 이후에, 엘리먼트들(10a, 10b)은 링크들(72)에 의해 외측부에 부착될 수 있다. 링크들(72)은 외측부로부터 엘리먼트들을 분리하기 위해 파괴될 수 있다. 엘리먼트들(10a, 10b)은 링크들(72)을 파괴하기 위해 외측부로부터 떨어져 끌어 당겨지거나 밀어질 수 있다.
시트(70)의 일부는 벤딩 부재(202) 주위에서 시트(70)를 인장함으로써 벤딩될 수 있다. 벤딩 부재는 예를 들어, 롤(202)일 수 있다. 그 결과, 엘리먼트(10b)의 단부는 시트(70)의 벤딩된 부분에 관하여 돌출될 수 있다. 분리 부재(301)가 벤딩된 시트(70)가 벤딩 부재(202)에 관하여 이동될 때 시트(70)의 외측부로부터 떨어져 돌출 안테나 엘리먼트(10b)를 밀도록 배열될 수 있다. 분리 부재(301)는 웨지(wedge)일 수 있다.
링크들(72)의 위치는 시트(70)가 벤딩될 때 안테나 엘리먼트(10b)의 단부가 시트(70)의 외측부에 관하여 돌출될 수 있도록 선택될 수 있다.
링크들(72) 또는 브리지 엘리먼트들(72)의 치수들은, 안테나 엘리먼트들이 안테나 엘리먼트들을 단지 잡아당기거나 밀어서(즉, 절단 블레이드(302)의 사용이 필요하지 않음) 외측부(OR1)로부터 분리될 수 있도록 선택될 수 있다.
그러나, 원하는 경우에, 장치는 링크들(72) 또는 브리지 엘리먼트들(S1)(도 19e)을 절단하기 위한 하나 또는 그 초과의 절단 에지들(302)을 더 포함할 수 있다. 절단 에지들은 이동가능할 수 있거나 고정일 수 있다. 롤(202)은 하나 또는 그 초과의 절단 에지들을 포함할 수 있다.
도 18d는 적층된 RFID 태그들을 제조하는 장치(200)를 도시한다. 도전성 시트(70)가 롤들(201, 202, 203)에 의해 이동될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 예비 그루브들(C1)이 레이저(250a)에 의해 제공된 레이저 빔(LB1)으로 절단될 수 있다. 칩(50)은 홀더(260)에 의해 시트(70)상에 분배될 수 있다. 칩들(50)은 레이저(250b)에 의해 제공된 용접/땜납 레이저 빔(LB0)에 의해 시트에 본딩될 수 있다. 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)은 레이저(250c)에 의해 제공된 레이저 빔(LB2)에 의해 절단될 수 있다. 트랜스폰더들(100)은 롤(202) 주위에 시트를 벤딩하고 분리 부재(301)에 의해 안테나 엘리먼트들을 밀어서 시트(70)의 외측부로부터 분리될 수 있다.
제 1 시트(81)가 롤들(221, 222, 223)에 의해 이동될 수 있다. 제 2 시트(82)가 롤들(231, 232, 223)에 의해 이동될 수 있다. 시트들(81, 82)은 도전성 시트(70)와 실질적으로 동일한 속도로 이동될 수 있다.
롤들(222, 232)은 안테나 엘리먼트의 단부를 그랩(grab)하고 RFID 트랜스폰더(100)가 시트들(81, 82) 사이에 적층될 수 있도록 RFID 트랜스폰더(100)를 잡아당기는 닙(nip)을 형성할 수 있다. 적층은 압력 롤들(241, 242)을 사용함으로써 보조될 수 있다. 필요한 경우에, 적층을 위한 가열이 가열 유닛(280)에 의해 제공될 수 있다.
적층된 RFID 트랜스폰더들(100)은 롤(223) 주위에서 수집될 수 있다. 적층된 RFID 트랜스폰더들(100)은 릴(reel)에 감겨진 시트들로서 전달될 수 있다. 시트는 RFID 트랜스폰더들(100)의 1차원 또는 2차원 어레이를 포함할 수 있다. 개별 RFID 트랜스폰더들(100) 또는 RFID 태그들(110)은 예를 들어, 다이-절단에 의해 또는 절취선들(perforations)을 따라 이후 스테이지에서 시트로부터 분리될 수 있다.
CUT1은 하나 또는 그 초과의 제 1 그루브들(C1)이 형성되는 구역을 나타낸다. WLD1은 칩(50)이 도전성 시트(70)에 본딩되는 구역을 나타낸다. CUT2는 하나 또는 그 초과의 제 2 그루브들(C2)이 절단되는 구역을 나타낸다. SEP1은 RFID 트랜스폰더들(100)이 도전성 시트(70)의 외측부로부터 분리되는 구역을 나타낸다. LAM1은 RFID 트랜스폰더들(100)이 보호 시트들(81, 82) 사이에 적층되는 구역을 나타낸다.
장치(200)의 동작은 제어 유닛(400)에 의해 제어될 수 있다. 제어 유닛(400)은 예를 들어, 시트들(70, 81, 82)의 속도들, 레이저 빔들의 이동들, 및 레이저 전력을 제어하도록 구성될 수 있다.
도 19a 내지 도 19f는 지지 브리지들(S1)을 사용함으로써 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)을 형성하는 것을 도시한다. 브리지들(S1)의 목적은 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)을 둘러싸는 실질적으로 연속인 갭(E0)이 형성된 이후에 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)을 일시적으로 지지하거나 "강성화(rigidize)"하기 위한 것이다. 브리지들(S1) 없이는, 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)은 제어불가능한 방식으로 이동할 수 있고 그리고/또는 이들이 시트(70)의 나머지 부분(OR1)으로부터 분리될 때 주름질 수 있다(wrinkled).
도 19a는 세컨더리 슬롯들(C2)의 제 1 그룹이 도전성 시트(70)에서 절단되는 제 1 단계를 도시한다. 하나 도는 그 초과의 제 1 그루브들(C1)이 형성되고 칩이 세컨더리 슬롯들(C2)을 절단하기 이전에 시트(70)에 부착된다.
도 19b는 브리지들(S1)의 위치들이 슬롯들(C2)의 위치들과 실질적으로 일치하도록 복수의 지지 브리지들(S1)이 도전성 시트(70)상에 형성되는 제 2 단계를 도시한다.
브리지들(S1)의 물질은 실질적으로 전기적 절연성일 수 있다. 다시 말해, 브리지들(S1)은 유전체 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 경우에서, 안테나 엘리먼트(10a, 10b, CA1)의 상이한 부분들을 연결하는 일부 브리지들(S1)이 최종 RFID 태그/인레이에서도 남아있을 수 있다.
브리지들(S1)은 예를 들어, 폴리우레탄 래커(lacquer), 핫 멜트 접착제, 또는 자외광에 의해 경화가능한 래커로 이루어질 수 있다. 브리지들(S1)의 물질은 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 노즐들(미도시)에 의해 도전성 시트(70)상에 분배될 수 있다. 래커의 경화가 가열함으로써 또는 경화제를 사용함으로써 또한 가속될 수 있다.
브리지들(S1)의 물질의 일부가 슬롯들(C2)을 또한 관통할 수 있다.
도 19c는 도 19b의 브리지들(S1)을 도시하는 측단면도이다. 도 19c는 도 19b의 라인 A-A를 따른 단면도이다.
제 3 단계에서, 세컨더리 슬롯들(C2')의 제 2 그룹은 슬롯들(C2')이 제 1 그룹의 슬롯들(C2)에 인접하도록 레이저 빔에 의해 형성될 수 있다. 도 19d에서의 마킹(C2')은 슬롯(C2')이 제조되는 영역을 나타낸다. 브리지들(S1)의 위치들은 영역들(C2')의 위치들과 일치하지 않는다. 따라서, 브리지들(S1)은 레이저로 절단하는 것을 방해하지 않는다. 바람직하게는, 슬롯들(C2')은 쓰루홀들이고, 즉, 이들은 어떠한 기판에 의해 차단되지 않는다.
도 19e를 참조하면, 실질적으로 연속인 그루브(E0)는, 그루브(E0)가 실질적으로 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)을 둘러싸도록, 제 2 그룹의 슬롯들(C2')과 제 1 그룹의 슬롯들(C2)을 결합함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 연속 그루브(E0)는 인접한 슬롯들(C2 및 C2')의 결합으로서 형성될 수 있다.
도 19f는 실질적으로 연속인 그루브(E0)를 도시하는 측단면도이다. 도 19f는 도 19e의 라인 A-A를 따른 단면도이다.
따라서, 안테나 엘리먼트(10a)를 포함하는 RFID 트랜스폰더(100)를 제조하는 방법은 하기의 순서로:
― 도전성 시트(70)에 제 1 그루브(C1)를 형성하는 단계,
― 제 1 그루브(C1)가 칩(50)의 연결 엘리먼트들(52a, 52b) 사이에 위치되도록 도전성 시트(70)에 RFID 칩(50)을 부착하는 단계,
― 제 1 세컨더리 슬롯(C2)을 절단하는 단계,
― 브리지(S1)의 위치가 제 1 세컨더리 슬롯(C2)의 위치와 실질적으로 일치하도록 지지 브리지(S1)를 제공하는 단계, 및
― 제 1 세컨더리 슬롯(C2)에 인접한 제 2 세컨더리 슬롯(C2')을 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
그 후, 안테나 엘리먼트(10a)는 브리지들(S1)을 절단함으로써 도전성 시트의 나머지 부분으로부터 분리될 수 있다. 분리된 RFID 트랜스폰더(100)는 RFID 인레이(도 7b 내지 도 7d)를 형성하기 위해 (플렉시블) 기판들 사이에 적층될 수 있다. 분리된 RFID 트랜스폰더(100)는 프로세스 단계들을 최소화하고 그리고/또는 기판들의 사용을 최소화하기 위해 제품(700a)(도 21)에 직접 부착될 수 있다.
개별 브리지들(S1)을 적용하는 대신에, 복수의 브리지들(S1)이 예를 들어, 메쉬 구조로서 도전성 시트(70)상에 적층될 수 있다.
제 1 그루브(C1)의 폭(dC1)은 예를 들어, 0.2mm 내지 1.0mm의 범위에 있을 수 있다.
제조 장치(200)는 RFID 트랜스폰더들의 RF 성능을 모니터링하기 위한 RF 성능 모니터(무선 주파수 성능 모니터)를 포함할 수 있다. 이상적인 성능으로부터의 벗어남(deviation)이 검출되면, 제어 유닛(400)은 최적의 성능이 획득될 수 있도록 프로세스 파라미터들을 조정하도록 구성될 수 있다.
제어(즉, RF 동조)는 온-라인으로 실행될 수 있다. 단자부들(12a, 12b)의 절단은 피드백에 기초하여 제어될 수 있다. 현재 트랜스폰더의 프로세싱을 제어하기 위한 피드백은 이전에 프로세싱된 트랜스폰더의 특성을 측정함으로써 그리고/또는 현재 트랜스폰더의 특성을 측정함으로써 획득될 수 있다. 다시 말해, 제 1 RFID 트랜스폰더들의 안테나 엘리먼트의 치수는 제 1 RFID 트랜스폰더로부터 획득된 정보에 기초하여 (레이저 절단에 의해) 변경될 수 있다. 제 2 RFID 트랜스폰더들의 안테나 엘리먼트의 치수는 제 1 RFID 트랜스폰더로부터 획득된 정보에 기초하여 (레이저 절단에 의해) 변경될 수 있다.
도 20을 참조하면, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)는 응답(RSP)을 문의 신호(ROG)에 전송하도록 배열될 수 있다. 문의 신호(ROG)는 휴대용 또는 고정 리더(900)로부터 전송될 수 있다.
트랜스폰더(100)는 단자들(T1, T2)을 통해 하나 또는 그 초과의 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)에 연결된 통신 블록을 포함할 수 있다. 단자들(T1, T2)은 칩(50)의 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)에 갈바니 방식으로(galvanically) 연결될 수 있다.
통신 블록은 RFID 칩(50)에서 구현될 수 있다. 통신 블록은 무선 주파수 유닛(RXTX1), 제어 유닛(CNT1), 및 메모리(MM1)를 포함할 수 있다. 무선 주파수 유닛(RXTX1)은 신호 수신기(RX1) 및 신호 송신기(TX1)를 포함할 수 있다.
무선 주파수 유닛(RXTX1), 제어 유닛(CNT1), 및 메모리(MEM1)는 동일한 반도체 칩(50)상에서 구현될 수 있다.
수신기(RX1)는 수신된 문의 신호(ROG)에 기초하여 입력 신호(SIN)를 제공할 수 있다. 제어 유닛(CNT1)은 예를 들어, 입력 신호(SIN)가 정확한 패스워드 코드를 포함할 때 정보(INF1)의 송신을 가능하게 하도록 배열될 수 있다.
트랜스폰더(100)에 의해 송신된 응답(RSP)은 정보(INF1)를 포함할 수 있다. 정보(INF1)는 예를 들어 전자 제품 코드(EPC)를 포함할 수 있다. 정보(INF1)는 제어 유닛(CNT1)에 의해 메모리(MEM1)로부터 검색될 수 있다. 제어 유닛(CNT1)은 출력 신호(SOUT)를 무선 주파수 유닛(RXTX1)에 전송할 수 있다. 출력 신호(SOUT)는 정보(INF1)를 포함할 수 있다. 송신기(TX1)는 출력 신호(SOUT)에 기초하여 무선 주파수 응답(RSP)을 생성할 수 있다.
무선 주파수 유닛(RXTX1)은 들어오는 무선 주파수 신호로부터 동작 전원을 추출하도록 배열되는 전압원(VREG1)을 포함할 수 있다.
도 21은 복수의 태그된 물품들(700a, 700b, 700c)을 도시한다. RFID 트랜스폰더(100a)가 물품(700a)에 부착될 수 있고, RFID 트랜스폰더(100b)가 물품(700b)에 부착될 수 있으며, RFID 트랜스폰더(100c)가 물품(700c)에 부착될 수 있다.
각 트랜스폰더(100a, 100b, 100c)는 응답(RSP)을 문의 신호(ROG)에 송신하도록 배열될 수 있다. 트랜스폰더(100a)에 의해 송신된 응답은 물품(700a)과 연관된 정보(INF1a)를 포함할 수 있다. 트랜스폰더(100b)에 의해 송신된 응답은 물품(700b)과 연관된 정보(INF1b)를 포함할 수 있다. 트랜스폰더(100c)에 의해 송신된 응답은 물품(700c)과 연관된 정보(INF1c)를 포함할 수 있다.
정보(INF1)는 물품들(700a, 700b, 700c)의 수가 카운팅될 수 있고, 물품들의 타입이 식별될 수 있도록 예를 들어, 각 트랜스폰더(100)에 대한 식별 데이터를 포함할 수 있다.
리더(900)는 바디(910) 및 사용자 인터페이스(920)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(920)는 예를 들어, 트랜스폰더들(100, 100a, 100b, 100c)에 의해 전송된 정보를 디스플레이하는 시각 디스플레이를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(920)는 데이터 및/또는 커맨드들을 수신하는 키보드를 포함할 수 있다.
무선 주파수 유닛(RXTX1)은 신호 수신기(RX1) 및 신호 송신기(TX1)를 포함할 수 있다. 수신기(RX1)는 신호 복조기로서 또한 지칭될 수 있다. 송신기(TX1)는 신호 변조기로서 또한 지칭될 수 있다. 무선 주파수 유닛(RXTX1)은 아날로그 무선 주파수 인터페이스로서 또한 지칭될 수 있다.
무선 주파수 유닛(RXTX1)은 적어도 하나의 안테나(10a, 10b)에 연결될 수 있는 연결 단자들(T1, T2)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 안테나는 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)의 쌍을 포함하는 다이폴 안테나일 수 있다. 제 1 단자(T1)가 제 1 엘리먼트(10a)에 연결될 수 있고, 제 2 단자(T2)가 제 2 엘리먼트(10b)에 연결될 수 있다. 대안으로, 제 1 단자(T1)는 안테나(10a)에 연결될 수 있고, 제 2 단자(T2)는 전기 접지(미도시)에 연결될 수 있다. 대안으로, 단자들(T1, T2)은 코일 안테나(CA1)(도 17b)에 연결될 수 있다.
특히, 정보(INF1)는 전자 제품 코드(EPC)를 포함할 수 있다. 물품에 할당된 고유 전자 제품 코드가 이진수로서 태그(110)에 저장될 수 있다. 특히, 비트 스트링이 예를 들어, 소매 가격, 제조자, 물품의 타입, 일련 번호와 같은 물품에 관한 정보를 포함할 수 있다.
입력 신호(SIN) 및 출력 신호(SOUT)는 디지털 신호들일 수 있다.
리더(900) 및 트랜스폰더(100)는 원거리 통신 프로토콜에 따라 통신하도록 배열될 수 있다. 리더(900) 및 트랜스폰더(100)는 동일한 RFID 통신 표준에 따라 통신하도록 배열될 수 있다. 특히, 리더(900) 및 트랜스폰더(100)는 하기의 표준들 중 하나 또는 그 초과의 것에 따라 통신하도록 배열될 수 있다:
ISO/IEC 18000-2A(주파수 대역 125/134.2kHz, 예를 들어, 2m까지의 판독 거리)
ISO/IEC 18000-2B(주파수 대역 125/134.2kHz)
ISO 18000-3(주파수 대역 13.56 MHz, 예를 들어, 3m까지의 판독 거리)
ISO 18000-7(주파수 대역 433 MHz)
ISO 18000-6A(주파수 대역 860-960MHz, 예를 들어, 3m까지의 판독 거리)
ISO 18000-6B(주파수 대역 860-960MHz)
ISO 18000-6C(주파수 대역 860-960MHz)
EPCglobal 클래스 0(주파수 대역 860-960MHz)
EPCglobal 클래스 1(주파수 대역 860-960MHz)
EPCglobal 클래스 1 Gen 2(주파수 대역 860-960MHz)
ISO 18000-4(주파수 대역 2.45 GHz, 예를 들어, 12미터까지의 판독 거리)
(참조는 2011년 11월 22일 시행중인 표준들의 최신 버전들에 대해 이루어진다).
리더(900) 및 트랜스폰더(100)는 근거리 통신 프로토콜(NFC)에 따라 통신하도록 배열될 수 있다. 특히, 리더(900) 및 트랜스폰더(100)는 하기의 표준들 중 하나에 따라 통신하도록 배열될 수 있다:
근접식 카드들(proximity cards): ISO/IEC 14443(주파수 대역 13.56 MHz, 예를 들어, 12.5cm까지의 판독 거리)
원격식 카드들(vicinity cards): ISO/IEC 15693(주파수 대역 13.56 MHz, 예를 들어, 1.5m까지의 판독 거리)
(참조는 2010년 11월 22일 시행중인 표준들의 최신 버전들에 대해 이루어진다).
무선 주파수 유닛(RXTX1)은 들어오는 무선 주파수 신호로부터 동작 전원을 추출하도록 배열되는 전압원(VREG1)을 포함할 수 있다. 특히, 전압원(VREG1)은 문의 신호(ROG)로부터 동작 전원을 추출하도록 배열될 수 있다. 동작 전원은 제어 유닛(CNT1), 메모리(MEM1) 및/또는 무선 주파수 유닛(RXTX1) 자체에 분배될 수 있다.
트랜스폰더(100)는 배터리를 포함하지 않는 수동 디바이스일 수 있다. 트랜스폰더(100)는 예를 들어, 리더(900)로부터 송신된 전자기 에너지에 의해 전력공급될 수 있다. 특히, 안테나 구조물(10a, 10b, CA1)과 트랜스폰더(100)의 무선 주파수 유닛(RXTX1)의 결합은 들어오는 전자기 신호(ROG)의 에너지를 추출함으로써 트랜스폰더(100)에 대한 동작 전원을 제공하도록 배열될 수 있다.
다이폴 안테나(10a, 10b)가 후방 산란(back scattering)에 의해 트랜스폰더(100)로부터 리더(900)로 정보(INF1)를 송신할 수 있다. 대안으로, 유도성 안테나가 사용될 수 있다. 트랜스폰더(100)의 코일 안테나(CA1)가 리더(900)에 대한 부하의 변조를 초래할 수 있다. 이러한 변조는 트랜스폰더(100)로부터 리더(900)로 데이터를 송신하기 위해 사용될 수 있다.
트랜스폰더(100)는 무선 주파수 유닛(RXTX1)에 대한 동작 전원을 제공하는 배터리를 포함하는 능동 디바이스일 수 있다.
트랜스폰더(100)는 배터리 보조형일 수 있고, 즉, 배터리에 의해 제공된 전력이 정보를 프로세싱하고 그리고/또는 메모리(MEM1)에 정보를 저장하는데 사용될 수 있고, 응답(RSP)은 (수동 반사 전력을 사용함으로써) 문의 신호(ROG)의 반사 전력을 사용함으로써 송신될 수 있다.
트랜스폰더(100)는 문의 신호(ROG)로부터 추출된 동작 에너지를 저장하기 위한 커패시터 또는 재충전가능한 배터리를 포함할 수 있다.
무선 방식으로 송신된 전자기 문의 신호(ROG)가 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)에 의해 전기 신호로 변환된다. 전기 신호는 연결 단자들(T1 및 T2)을 통해 무선 주파수 유닛(RXTX1)의 수신기(RX1)에 연결된다. 또한, 전기 신호는 전자기 신호와 동일한 주파수에서 진동하는 무선 주파수 신호이다.
칩(50)은 집적 회로들에서 구현된 트랜스폰더(100)를 포함할 수 있다. 안테나 엘리먼트들(10a, 10b, CA1) 및 칩(50)은 캐리어 시트(81, 82)상에서 지지될 수 있다. 캐리어 시트(81, 82)는 예를 들어, 종이, 판지, 또는 플라스틱 필름일 수 있다.
그러나, 일 실시예에서, 안테나 엘리먼트들은 기판없이 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 엘리먼트(10a, 10b, CA1)의 표면적의 20% 미만이 유전체 물질에 의해 커버될 수 있다.
(방향(SZ)에서의) 태그(110) 또는 트랜스폰더(100)의 총 두께는 1mm와 같거나 또는 이보다 작을 수 있다. 태그(110) 또는 트랜스폰더(100)는 플렉시블일 수 있다. 태그(110)는 접착층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 태그(110)는 접착층을 보호하는 이형층을 더 포함할 수 있다. 이형층은, 태그(110)가 접착층에 의해 물품(예를 들어, 700a)에 부착되기 이전에 제거될 수 있다.
태그(110) 또는 트랜스폰더(100)는 물품(700a)(도 21 참조)에 부착될 수 있거나 그와 연관될 수 있다. 물품(700a)은 제품, 예를 들어, 텔레비전, 이동 전화, 자동차의 컴포넌트일 수 있다. 물품(700a)은 물품을 포함하는 패키지, 식료품을 포함하는 패키지, 의약품을 포함하는 패키지, 화학물질을 포함하는 패키지일 수 있다.
일 실시예에서, 물품(700a)은 RFID 트랜스폰더(100) 또는 RFID 태그(110) 보다 실질적으로 두꺼울 수 있다. 물품(700a)의 두께는 예를 들어, 10mm와 같거나 또는 이보다 클 수 있다. 일 실시예에서, RFID 트랜스폰더(100)는 물품(700a)에 내장될 수 있거나 그렇지 않으면 물품(700a)에 부착될 수 있어서, 안테나 엘리먼트(들)와 물품(700a) 사이에 기판 필름을 사용할 필요가 없다. 따라서, 물질들의 사용이 친환경적 방식으로 최소화될 수 있다.
복수의 태그된 물품들(700a, 700b, 700c)은 스토리지에 저장될 수 있고, 사용자는 정보(INF1)를 수신함으로써 이러한 스토리지에 저장된 물품들(700a, 700b, 700c)의 목록을 신속하게 작성할 수 있다.
바람직하게는, 칩(50)은 인캡슐레이션(encapsulation)(즉, 하우징)을 포함한다. 칩(50)의 외부 표면의 2개 또는 그 초과의 부분들이 전기적으로 도전성일 수 있어서, 이들은 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)로서 사용될 수 있다. 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)은 이들이 안테나부들(10a, 10b)에 전기적으로 연결되기 이전에 노출된다.
접촉 엘리먼트들(52a, 52b)은 (유전체) 인캡슐레이션으로부터 돌출될 수 있다.
RFID 칩의 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)은 예를 들어, 레이저 용접에 의해 또는 레이저 땜납에 의해 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)에 본딩될 수 있다.
레이저 용접은 도전성 시트(70)의 녹는점 보다 높은 온도로 레이저 빔(LB0)에 의해 접촉 엘리먼트(52b)의 표면을 가열하는 것을 포함할 수 있다.
접촉 엘리먼트(52b)는 땜납 물질로 코팅된 코어를 포함할 수 있다. 땜납 물질의 녹는 온도는 본딩 동안 접촉 엘리먼트(52b)의 치수들을 유지하기 위해 코어의 녹는점 보다 낮을 수 있다. 레이저 용접은 땜납 물질의 녹는 온도 보다 높고, 도전성 시트(70)의 녹는 온도 보다 낮은 온도로 레이저 빔(LB0)에 의해 접촉 엘리먼트(52b)의 표면을 가열하는 것을 포함할 수 있다.
실시예에서, 접촉 엘리먼트들(52a, 52b)과 안테나 엘리먼트들(10a, 10b) 사이의 전기적 접촉은 전기적 도전성 접착제에 의해, 즉, 레이저 용접 또는 땜납을 사용하지 않고 형성될 수 있다. 특히, 접착제는 이방성의 도전성 접착제(이방성의 도전성 페이스트(ACP))일 수 있다.
칩(50)은 칩(50)과 안테나 엘리먼트들(10a, 10b) 사이에 접착제(ADH1)를 사용함으로써 안테나 엘리먼트들(10a, 10b)에 더욱 견고하게 고정될 수 있다.
인캡슐레이션은 칩(50)의 전자 컴포넌트들을 기계적으로 보호하고 그리고/또는 전자 컴포넌트들의 부식을 방지하도록 배열될 수 있다. 특히, 인캡슐레이션은 습기로부터 전자 컴포넌트들을 보호할 수 있다. 습기는 부식을 유발할 수 있고, 전자 컴포넌트들의 전자 특성들에 대해 악영향을 미칠 수 있다. 인캡슐레이션은 예를 들어, 폴리머 물질 및/또는 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 물질은 예를 들어, 열가소성 폴리머, 열경화성 폴리머 또는 엘라스토머를 포함할 수 있다. 칩(50)의 전자 컴포넌트들은 예를 들어, 반도체 물질의 층상에 구현된 트랜지스터들, 다이오드들, 커패시터들 및 저항기들일 수 있다.
도 18b, 도 19c, 및 도 19f에 도시된 해칭은 단면을 나타낸다. 도 1 내지 도 7c, 도 8a 내지 도 8c, 도 8e 내지 도 14d, 도 14h 내지 도 15, 도 17c 내지 도 18a, 도 19a, 도 19b, 도 19d, 및 도 19e에 도시된 해칭은 도전성 시트의 물질을 나타낸다. 도 1 내지 도 7c, 도 8a 내지 도 8c, 도 8e 내지 도 14d, 도 14h 내지 도 15, 도 17c 내지 도 18a, 도 19a, 도 19b, 도 19d, 및 도 19e에 도시된 해칭은 단면을 나타내지 않는다.
실시예에서, 제 1 그루브(C1)는 칩(50)을 부착하기 이전에 도전성 시트(70)에 형성될 수 있고, 제 2 그루브(C2)는 트랜스폰더(100)의 안테나 엘리먼트(10a)를 형성하기 위해 칩(50)이 부착된 이후에 시트(70)에 형성될 수 있고, 여기서, 제 2 그루브(C2)는 예를 들어, 다이-절단 또는 에칭에 의해 형성될 수 있다. 특히, 제 2 그루브(C2)는 안테나 엘리먼트(10a)의 단자부(12a)의 위치를 정의할 수 있다. 또한, 이러한 경우에서, 칩(50)의 포지셔닝에서의 벗어남은 제 1 그루브(C1)에 관하여 칩(50)의 검출된 위치에 따라 제 2 그루브(C2)를 형성함으로써 보상될 수 있다. 또한, 이러한 경우에서, 시트(70)에 관하여 칩(50)을 포지셔닝하는 정확도는, 시트(70)의 에지까지 연장하는 하나 또는 그 초과의 제 2 그루브들(C2)이 형성되기 이전에 그리고/또는 긴 내부 돌출부들이 형성되기 이전에 칩(50)을 시트(70)에 부착함으로써 향상될 수 있다. 칩(50)을 부착하기 이전에 제 1 그루브(C1)(예비 패턴(PAT1))를 형성할 때, 칩(50)을 손상시키는 위험이 상당히 감소될 수 있다.
제 2 그루브(C2)가 다이-절단에 의해 형성될 때 칩(50) 아래의 영역을 절단할 필요가 없기 때문에, 절단 블레이드로(즉, 절단 다이로) 칩(50)을 손상시키는 위험이 상당히 감소될 수 있다.
실시예에서, 칩(50) 아래의 영역을 에칭할 필요가 없기 때문에 제 2 그루브(C2)가 에칭함으로써 형성되기 이전에, 도전성 시트(70)에 부착된 칩(50)이 (밀폐) 인캡슐화될 수 있다. 인캡슐레이션은 제 2 그루브(C2)의 후속 에칭 동안 칩(50)을 보호할 수 있다.
당업자에게는, 본 발명에 따른 디바이스들 및 방법들의 변형들 및 변경들이 인지가능하다는 것이 명백할 것이다. 도면들은 도식적이다. 첨부한 도면들을 참조하여 상술한 특정한 실시예들은 단지 예시적인 것이고, 첨부한 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의미되지 않는다.
Claims (20)
- 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법으로서,
상기 트랜스폰더(100)는 무선 주파수 식별 칩(50) 및 하나 또는 그 초과의 안테나 엘리먼트들(10a, 10b, CA1)을 포함하고, 상기 방법은:
― 도전성 시트(70)의 일부(OR1)가 제 1 그루브(C1)를 둘러싸도록 상기 도전성 시트(70)에 상기 제 1 그루브(C1)를 형성하는 단계;
― 상기 제 1 그루브(C1)가 상기 칩(50)의 제 1 연결 엘리먼트(52a)와 상기 칩(50)의 제 2 연결 엘리먼트(52b) 사이에 위치되도록, 상기 제 1 그루브(C1)가 형성된 이후에 상기 도전성 시트(70)에 상기 칩(50)을 부착하는 단계; 및
― 상기 트랜스폰더(100)의 안테나 엘리먼트(10a)를 형성하기 위해, 상기 칩(50)이 부착된 이후에 상기 도전성 시트(70)에 제 2 그루브(C2)를 형성하는 단계
를 포함하는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 그루브(C2)는 레이저 빔(LB2)으로 상기 시트(70)의 도전성 물질을 가열하는 것 및 애블레이팅(ablating)하는 것 중 적어도 하나에 의해 절단되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 그루브(C1)를 둘러싸는 폐쇄 경로(CP1)의 길이는 상기 칩(50)의 원주의 열 배와 같거나 또는 이보다 작고, 상기 폐쇄 경로(CP1)의 각 포인트는 상기 도전성 시트(70)의 도전성 물질상에 위치되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
제 1 방향(SY)으로의 상기 제 1 그루브(C1)의 제 1 치수(L1)는 상기 제 1 방향(SY)으로의 상기 칩(50)의 최대 치수(L50)와 같거나 또는 이보다 크고, 상기 제 1 방향(SY)으로의 상기 제 1 그루브(C1)의 상기 제 1 치수(L1)는 상기 제 1 방향(SY)으로의 상기 칩(50)의 상기 최대 치수(L50)의 2배 보다 작은, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 칩(50)이 부착된 이후에 상기 칩(50)의 위치를 검출하는 단계 및 상기 칩(50)의 검출된 위치에 기초하여 상기 제 2 그루브(C2)의 위치를 조정하는 단계를 포함하는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
내부 돌출부(IP1)의 길이(w1)에 대한 상기 내부 돌출부(IP1)의 폭(w2)의 비율이 0.8과 같거나 또는 이를 초과하도록 상기 도전성 시트(70)에 상기 내부 돌출부(IP1)를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 내부 돌출부(IP1)는 상기 제 1 그루브(C1)에 의해 적어도 부분적으로 정의되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도전성 시트(70)는 상기 제 1 그루브(C1)를 형성하는 동안 하나 또는 그 초과의 클램핑 표면들(300b)에 의해 홀딩 유닛(300a)의 표면에 대해 홀딩되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도전성 시트(70)의 표면과 평행한 인장력(FX1, FX2)에 의해 상기 제 1 그루브(C1)를 형성하는 동안 상기 도전성 시트(70)를 홀딩하는 단계를 포함하는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도전성 시트(70)가 인장력들(FX1, FX2)에 의해 곡면(curved surface)(300)에 대해 잡아당겨지도록 상기 제 2 그루브(C2)를 형성하는 단계를 포함하는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도전성 시트(70)는 상기 제 2 그루브(C2)를 형성하는 동안 하나 또는 그 초과의 클램핑 표면들(300b)에 의해 홀딩 유닛(300a)의 표면에 대해 홀딩되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도전성 시트(70)는 상기 제 2 그루브(C2)를 형성하는 동안 압력차(VAC1)에 의해 홀딩 유닛(300)의 표면에 대해 홀딩되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도전성 시트(70)는 상기 제 2 그루브(C2)를 형성하는 동안 중력에 의해 홀딩 유닛(300)의 표면에 대해 홀딩되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 트랜스폰더(100)는 하나 또는 그 초과의 링크들(72) 또는 브리지들(S1)에 의해 상기 도전성 시트(70)의 외측부(OR1)에 연결되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 트랜스폰더(100)는 분리 웨지(301)를 사용함으로써 상기 도전성 시트(70)의 외측부(OR1)로부터 떨어져 이동되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 트랜스폰더(100)는 압력차(VAC1)를 사용함으로써 상기 도전성 시트(70)의 외측부(OR1)로부터 떨어져 이동되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 트랜스폰더(100)는, 적어도 부분적으로 접착제로 커버되는 캐리어 시트(81, 82)를 사용함으로써 상기 도전성 시트(70)의 외측부(OR1)로부터 떨어져 이동되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 그루브(C2)를 형성하는 동안 안테나 엘리먼트(10a, 10b, CA1)의 표면적의 20% 미만이 유전체 물질에 의해 커버되는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도전성 시트(70)에 형성된 하나 또는 그 초과의 개구들(C3a)을 통해 상기 칩(50)의 위치를 광학적으로 검출하는 단계를 포함하는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 칩(50)을 부착하기 이전에 상기 도전성 시트(70)에 2개 또는 그 초과의 그루브들(C1a, C1b)을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 2개 또는 그 초과의 그루브들(C1a, C1b)은 상기 칩(50)의 연결 엘리먼트들(52a, 52b) 사이에 위치된 코일 안테나(CA1)의 부분을 정의하는, 무선 주파수 식별 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 방법. - 무선 주파수 식별(RFID) 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 장치(200)로서,
상기 장치(200)는,
― 도전성 시트(70)에 제 1 그루브(C1)를 제공하고,
― 상기 제 1 그루브(C1)가 무선 주파수 식별 칩(50)의 제 1 연결 엘리먼트(52a)와 상기 무선 주파수 식별 칩(50)의 제 2 연결 엘리먼트(52b) 사이에 위치되도록, 상기 제 1 그루브(C1)가 제공된 이후에 상기 도전성 시트(70)에 상기 칩(50)을 부착하며,
― 상기 트랜스폰더(100)의 안테나 엘리먼트(10a)를 형성하기 위해, 상기 칩(50)이 부착된 이후에 레이저 빔(LB1)을 사용함으로써 상기 도전성 시트(70)에 제 2 그루브(C2)를 형성하도록
배열되는, 무선 주파수 식별(RFID) 트랜스폰더(100)를 제조하기 위한 장치(200).
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